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

Дете: – Тате, гледам, че мама пак се сърди. Бащата: – Това е нейното хоби, синко. Нашето е да не разбираме защо.
Прочети целия
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
Изборите за кмет в Букурещ: Чиприан Чуку печели с 32.7% от гласовете

Изборите за кмет в Букурещ: Чиприан Чуку печели с 32.7% от гласовете

Свят Преди 3 часа

На второ място е кандидатът на Социалдемократическата партия и настоящ кмет на Четвърти сектор Даниел Балуца с 26,3 процента

Снейлбрук - Илон Мъск строи нов "фирмен град" в Тексас

Снейлбрук - Илон Мъск строи нов "фирмен град" в Тексас

Свят Преди 4 часа

Градът се развива върху площ над 25 квадратни километра, собственост на фирмата, където вече се намират и офиси на „СпейсЕкс“ и платформата „Екс“

Трагедия на пътя: 27-годишен мъж загина на място край Велинград

Трагедия на пътя: 27-годишен мъж загина на място край Велинград

България Преди 6 часа

Загиналият е управлявал лек автомобил, предприел е изпреварване и се е блъснал в насрещно движещ се микробус

Евакуираха болни моряци от заседналия край Ахтопол танкер

Евакуираха болни моряци от заседналия край Ахтопол танкер

България Преди 6 часа

Това каза на брифинг пред журналисти вицеадмирал Румен Николов – директор Главна дирекция „Аварийно-спасителна дейност“

Мъж загина при челна катастрофа на пътя Габрово - Севлиево

Мъж загина при челна катастрофа на пътя Габрово - Севлиево

България Преди 7 часа

По първоначални данни челно са се сблъскали два автомобила

Доналд Тръмп връчи медалите на „Кенеди център“

Доналд Тръмп връчи медалите на „Кенеди център“

Свят Преди 8 часа

Тази година бяха отличени кънтри легендата Джордж Стрейт, актьорът и певец Майкъл Крофорд, филмовата звезда Силвестър Сталоун и членовете на рок групата Kiss

Илон Мъск призова ЕС да бъде премахнат

Илон Мъск призова ЕС да бъде премахнат

Свят Преди 8 часа

По-късно Мъск добави в друго съобщение в Х, че бюрокрацията на Европейския съюз „бавно до смърт задушава Европа“

Тегне ли проклятие над Лувъра? Музеят погълнат от мръсни води, стотици книги са унищожени

Тегне ли проклятие над Лувъра? Музеят погълнат от мръсни води, стотици книги са унищожени

Свят Преди 9 часа

Наводнението е станало в отдела за древноегипетските антични произведения на изкуството

Крал Чарлз и кралица Камила показаха коледната си картичка за 2025 г.

Крал Чарлз и кралица Камила показаха коледната си картичка за 2025 г.

Любопитно Преди 9 часа

Фотографията показва краля и кралицата във вила „Волконски“ в Рим по време на посещението им в Италия през април

Арестуваха мъж на летище "Хийтроу" след атака с лютив спрей

Арестуваха мъж на летище "Хийтроу" след атака с лютив спрей

Свят Преди 9 часа

Пострадалите при атаката бяха откарани в болница, но се смята, че те не са в сериозно състояние

Помощ по въздух: Доставиха провизии на моряците от заседналия край Ахтопол танкер

Помощ по въздух: Доставиха провизии на моряците от заседналия край Ахтопол танкер

България Преди 10 часа

Плавателният съд е трети ден край Ахтопол и по всяка вероятност ще остане на котва и през следващите дни

Зеленски призова за още ПВО след масирани руски удари

Зеленски призова за още ПВО след масирани руски удари

Свят Преди 10 часа

Вчера и днес Русия отново бомбардира Украйна с множество удари с дронове и ракети

Нетаняху: Анексирането на Западния бряг остава предмет на дискусии

Нетаняху: Анексирането на Западния бряг остава предмет на дискусии

Свят Преди 10 часа

Нетаняху съобщи днес също така, че ще се срещне с президента на САЩ Доналд Тръмп по-късно през месеца

Доналд Тръмп и Кийт Келог

Кийт Келог: Краят на войната в Украйна е наистина близо

Свят Преди 10 часа

Двата основни спорни въпроса са за територията – предимно за бъдещето на Донбас – и за бъдещето на украинската Запорожка АЕЦ - най-голямата в Европа, която в момента е под руски контрол

Осуетиха опит за военен преврат в Бенин

Осуетиха опит за военен преврат в Бенин

Свят Преди 10 часа

По-рано група военни обявиха по държавната телевизия, че са взели властта