П иер Агостини, Ференц Краус и Ан Л‘Юийе – това са имената на тазгодишните носители на Нобеловата награда за физика. Престижното отличие им беше връчено заради извършените от тях експерименти, даващи на човечеството нови инструменти за изследване на електроните, се посочва в прессъобщението на Кралската академия на науките на Швеция.

Тримата демонстрираха начин за създаването на изключително кратки светлинни пулсации, които може да се използват за измерването на бързите процеси, свързани с движението и промяната на енергията на електроните. Сега вече може да отворим вратата към един свят, за който до момента знаехме сравнително малко, заяви Ева Олсон, която е председател на Нобеловия комитет по физика. По думите ѝ, т. нар. атосекундни експерименти ни дават възможност да разкрием някои от най-големите загадки, свързани с електроните.

Колко дълга е една атосекунда?

Атосекундата е изключително кратък отрязък от време, равняващ се на 0,000000000000000001 от секундата. Обяснено с думи – тази стойност представлява нула, последвана от десетична запетая, още седемнадесет нули и единица. Трудно е дори и да си представим колко кратка е атосекундата. Учените дават следния пример – в една секунда има приблизително толкова атосекунди, колкото секунди са изминали от Големия взрив (случил се преди около 14 млрд. години).

„Досега учените провеждаха изследвания със светлинни импулси с продължителност от няколко фемтосекунди. В една фемтосекунда има 1000 атосекунди“, обяснява професорът по химия Арън Харисън от колежа „Остин“ в Шърман, Тексас. „Проблемът е, че изследователите нямаше как да проследят движенията на електроните. Те са твърде бързи и за да бъдат наблюдавани се нуждаем от атосекундни светлинни импулси. Това е от огромно значение. Пренареждането на електроните в атомите и молекулите стои в основата на редица процеси – както във физиката, така и в химията“, добавя той.

Всеизвестен факт е, че малките колибри могат да размахват крилата си по 80 пъти в секунда. Ние възприемаме това като бръмчене и замъглено движение. За сетивата ни подобни кратки събития са на практика невъзможни за наблюдение. Високоскоростната фотография прави възможно заснемането им, но има една важна подробност – колкото по-бързо е събитието, толкова по-висока трябва да е скоростта, с която се правят снимките. Същият принцип се прилага и при наблюденията на електрони. Всяко измерване трябва да се извърши по-бързо от времето, необходимо на изследваната система да претърпи осезаема промяна.

Обертонове и избягали електрони

Ключът към атосекундните наблюдения се крие във феномен, случващ се когато лазерна светлина премине през газ. Тя взаимодейства с неговите атоми и предизвиква обертонове, които могат да бъдат сравнени с онези, придаващи на звука неговия специфичен характер. Именно това ни позволява да чуем разликата между една и съща нота, изсвирена на китара и пиано. Това е и големият принос на Ан Л‘Юийе – още през 1987 г. тя и нейните колеги успяват да произведат обертонове с помощта на лазерен лъч, преминаващ през благороден газ. Това предизвиква електромагнитни вибрации, изкривяващи електрическото поле, задържащо електроните около атомното ядро.

В резултат, електроните могат да „избягат“, обясняват още учените. По време на своето „пътешествие“, те събират допълнителна енергия, от която трябва да се освободят, за да се прикрепят отново към ядрото. Така се образуват светлинни импулси, които на свой ред създават обертоновете. При подходящи обстоятелства, те съвпадат и се появяват импулси, всеки от които е дълъг едва няколкостотин атосекунди. Изследването на въпросните импулси започва в началото на настоящия век, като експериментите, извършени от екипите на Пиер Агостини и Ференц Краус, показват, че атосекундните импулси могат да бъдат не просто наблюдавани, но и да бъдат използвани за други тестове.

Революционни открития

Защо тези открития са толкова важни? Атосекундните импулси позволяват да се измери времето, необходимо на един електрон да напусне атома, което пък зависи от това колко здраво е свързан той с ядрото. Според експертите, така може да се определи разпределението на електроните в молекули и различни материали. Чрез импулсите може да се тестват голям брой процеси и да се идентифицират събития, за които до момента не се знаеше почти нищо. Потенциалните приложения са многобройни и обхващат различни области – от електрониката до медицината.

„Прекъсването на химическа връзка е един от основните и най-важни процеси в природата. Промените, които настъпват с електроните, са изключително бързи, а атосекундните импулси ни позволяват да проследим разкъсването на връзките в реално време“, отбелязва проф. Харисън.

„Това далеч не е всичко. Благодарение на тази технология, ние започваме да разбираме по-добре какво е поведението на електроните в течна вода, както и да разкриваме подробности за трансфера на частиците в полупроводници в твърдо състояние. Докато учените продължават да подобряват и откриват нови методи за произвеждане на атосекундни светлинни импулси, познанията ни за градивните елементи на материята ще се задълбочават. Спокойно можем да заявим, че всичко това променя представите ни за света, в който живеем“, обобщава той.

Още от автора:

Американците, които избягаха в СССР по време на Студената война

Носи ли вина ООН за геноцида в Руанда

Цената на войната в Украйна и неясното бъдеще на руската икономика

Постижима цел ли е прекратяването на конфликта в Близкия изток

Номер или лакомство – изненадващата история на една от най-популярните традиции, свързани с Хелоуин

Как дроновете се превръщат във все по-важен елемент от войната в Украйна

Между гениалността и лудостта – непознатата история на Исак Нютон

Великите учени, създали ужасяващи оръжия

Историческите заблуди, в които много хора все още вярват

Противоречивите теории, свързани с някои от най-значимите събития в световната история

Газа, Украйна и страховете, че се приближаваме към световна война

Изстрелването на „Спутник-1“ и началото на космическата надпревара между САЩ и СССР

Войната в Украйна, Китай и бъдещето на Тайван

Екстрасенсите, които станаха част от Студената война

Изненадващата история на биологичните и химическите оръжия

Виктор Орбан – между патриотизма и авторитаризма

Пожарът, който изпепели Лондон

На края на света – непозната Аляска

Да измамиш Хитлер – как операция „Минсмийт“ помогна на Съюзниците да спечелят Втората световна война

Трябва ли да се страхуваме от изкуствения интелект, мнението на експертите

Обратно в сайта X

ДОСТЪП ЗА ЛОГНАТИ ПОТРЕБИТЕЛИ За да пишете, оценявате или докладвате коментари, моля логнете се в профила си.

  1. Запомни ме
забравена парола Полетата маркирани с * са задължителни
Полето Потребителско име не трябва да е празно.
Полето E-mail не трябва да е празно.
Полето Парола не трябва да е празно.
Полето Повторете паролата не трябва да е празно.
  1. Декларирам, че съм се запознал с Общите условия за ползване на услугите на Нетинфо.
Полетата маркирани с * са задължителни
<p>Симона Ръждавичка от &ldquo;Игри на волята&rdquo; срещна зрителите с баща си в &ldquo;Домът на волята&rdquo;</p>

Дете на пожарникар - Симона Ръждавичка от “Игри на волята” срещна зрителите с баща си в “Домът на волята”

Любопитно Преди 1 час

Симона за първи път говори за една тема, която ѝ е тежала през години - шампионката е била обект на тормоз в училище. Ръждавичка споределя откровено за тези тежки моменти и разказва за своето детство

Мъж загина при тежка катастрофа край село Бутан

Мъж загина при тежка катастрофа край село Бутан

България Преди 2 часа

По първоначални данни причината за катастрофата е загуба на контрол върху автомобила от страна на водача

Лидерът на ГЕРБ Бойко Борисов

Борисов: Няма да гласувам за Йотова и не искам да навредя на Гюров

България Преди 2 часа

Той посочи, че до момента никой не се е обръщал към ГЕРБ за подкрепа в президентската надпревара. „Непоискана подкрепа не се дава. Ние не искаме да им навредим“, каза лидерът на ГЕРБ

Парламентарни избори в Швеция

Парламентарни избори в Швеция: Битка с изравнени сили между десни и леви

Свят Преди 3 часа

Над 8 милиона души в кралството с население от около 10,6 милиона имат право на глас на изборите за 349-местния еднокамарен парламент в Стокхолм

Дъжд от ракети и дронове над Украйна: Девет загинали и десетки ранени

Дъжд от ракети и дронове над Украйна: Девет загинали и десетки ранени

Свят Преди 4 часа

Според украинския президент Володимир Зеленски Москва пренася войната от фронта, където не постига успех, към икономиката, като унищожава обекти, които помагат на населението да се справя с военните условия

Последствия от пожара край село Димовци

Пожарът край Димовци е потушен, но бедственото положение остава

България Преди 4 часа

На отделни места в засегнатия терен продължава да има тлеещи огнища. Те се наблюдават и обработват, за да не се допусне повторното им разпалване

Снимката е илюстративна

Кошмар в морето: Най-малко 6 са жертвите, а 115 са спасени от потъналия ферибот в Индонезия

Свят Преди 5 часа

Спасителите са започнали издирване, изпращайки екип, кораби и хеликоптер към последната известна позиция на пътническия съд

Селин Дион

Сълзи, триумф и легендарен глас: Голямата Селин Дион се завърна на сцената в Париж

Любопитно Преди 5 часа

Певицата отдели момент, за да се обърне към публиката, казвайки според CBC News: „Обещах да не плача. Тази вечер искам да пея за вас, за себе си, за живота“

<p>Смъртоносно онлайн предизвикателство взе 10 жертви за 10 дни</p>

Смъртоносно онлайн предизвикателство взе 10 жертви за 10 дни във Великобритания и Ирландия

Свят Преди 6 часа

При един от инцидентите двама британски полицаи също губят живота си, докато се опитват да спрат автомобил с млади хора. При сблъсъка между колата и патрулката загиват общо седем души

Извънредни разкрития за мистерията „Петрохан-Околчица“: МВР и прокуратурата дават брифинг

Извънредни разкрития за мистерията „Петрохан-Околчица“: МВР и прокуратурата дават брифинг

България Преди 6 часа

Очаква се в понеделник, 14 септември, да бъде представена съдебнопсихиатрична и психологична експертиза, която следва да даде насоки за възможните мотиви за смъртта на групата с неформален лидер Ивайло Калушев

Пожарът край Димовци

Дъжд спаси с. Димовци от евакуация, над 100 души се борят трети ден с пожара

България Преди 7 часа

Ситуацията е станала критична след 20:00 ч. в събота заради силен и поривист северен вятър. Властите са предупредили хората от северната и западната част на селото да подготвят багажа си и да имат готовност за незабавна евакуация

Дарио Амодей

Преди да е станало твърде късно: Създателят на Claude призова за забавяне на AI

Свят Преди 7 часа

Дарио Амодей който оглавява една от водещите световни компании за AI и нейния чатбот Claude, е силен поддръжник на напредъка на технологията, но същевременно е обвиняван в „думъризъм“ (черногледство) заради предупрежденията си за рисковете от AI

Кораб с над 240 души на борда изчезна в морето, започна издирване

Кораб с над 240 души на борда изчезна в морето, започна издирване

Свят Преди 8 часа

Службата за търсене и спасяване в Банджармасин, столицата на провинция Южен Калимантан, Индонезия, заяви, че е получила сигнал, че корабът „Virgo Transport 8“ е претърпял прекъсване на комуникациите

Спрете тези три храни – те са скритите врагове на черния дроб

Спрете тези три храни – те са скритите врагове на черния дроб

Любопитно Преди 8 часа

Стеатозната чернодробна болест, свързана с метаболитна дисфункция е до голяма степен предотвратима, и дори обратима, чрез поддържане на здравословна диета и начин на живот

Принц Филип и Катрин, принцесата на Уелс

Три думи за Кейт: Какво е казвал принц Филип за съпругата на Уилям

Любопитно Преди 8 часа

Кейт е част от кралското семейство от 15 години, откакто се омъжи за принц Уилям през 2011 г.