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
9 души загинаха, 32 ранени при взрив в полицейски участък в Кашмир

9 души загинаха, 32 ранени при взрив в полицейски участък в Кашмир

Свят Преди 1 час

Сред загиналите при експлозията са разследващи полицаи и фотографи

Обвинение за подкуп срещу един от задържаните митничари на ГКПП „Калотина“

Обвинение за подкуп срещу един от задържаните митничари на ГКПП „Калотина“

България Преди 1 час

Вторият задържан е освободен още вчера без обвинение

„Истинската Матрица?“ – мистериозен димен пръстен над "Дисниленд" стресна минувачите

„Истинската Матрица?“ – мистериозен димен пръстен над "Дисниленд" стресна минувачите

Любопитно Преди 2 часа

Черният пръстен се оказа дим от пиротехническо оборудване

Деница Сачева: Спецов е подготвен, ще се справи с "Лукойл"

Деница Сачева: Спецов е подготвен, ще се справи с "Лукойл"

България Преди 3 часа

Тя добави, че коледни добавки за пенсионерите не са планирани заради ограничените възможности

Тръмп оттегли подкрепата си от емблематичната Марджъри Тейлър Грийн

Тръмп оттегли подкрепата си от емблематичната Марджъри Тейлър Грийн

Свят Преди 3 часа

"Маги "Лудата" само СЕ ОПЛАКВА, ОПЛАКВА, ОПЛАКВА", написа Тръмп по адрес на законодателката от щата Джорджия

Рязък скок: 191 депутати отсъстваха неоправдано от парламента през октомври

Рязък скок: 191 депутати отсъстваха неоправдано от парламента през октомври

България Преди 3 часа

Депутатът с най-много неоправдани отсъствия е председателят на „ДПС-Ново начало“ Делян Пеевски – пет

Родителите на загиналите при пожара в Кочани организират „Марш на ангелите“ в Скопие

Родителите на загиналите при пожара в Кочани организират „Марш на ангелите“ в Скопие

Свят Преди 4 часа

Родителите призоваха гражданите да се присъединят към тях и да ги подкрепят в искането им за справедливост за смъртта на децата им

Учредяват партия "Алианс за права и свободи“ в София

Учредяват партия "Алианс за права и свободи“ в София

България Преди 4 часа

Днес се очаква да бъдат избрани ръководството и устава на новата партия

Екзекутириха мъж, убил трима през 2004 г. в САЩ

Екзекутириха мъж, убил трима през 2004 г. в САЩ

Свят Преди 5 часа

Това е 43-тата екзекуция в САЩ през тази година, а подобен брой смъртни наказания не са били изпълнявани от 2012 г.

Тръмп отмени мита заради високите цени - кафе, говеждо и плодове поевтиняват за американците

Тръмп отмени мита заради високите цени - кафе, говеждо и плодове поевтиняват за американците

Свят Преди 5 часа

През април американският президент въведе така наречените "реципрочни" мита от най-малко 10 процента върху повечето продукти, внасяни в САЩ

От днес: КАТ започва глоби за неподходящи зимни гуми

От днес: КАТ започва глоби за неподходящи зимни гуми

България Преди 5 часа

От 15 ноември до 1 март всички автомобили трябва да са оборудвани със зимни гуми или с гуми с дълбочина на протектора не по-малка или равна на 4 мм

Защо в Аризона има мистериозна бяла пирамида?

Защо в Аризона има мистериозна бяла пирамида?

Любопитно Преди 5 часа

Ако търсите съвременен аналог на Древен Египет, вероятно няма да се сетите да погледнете към Аризона

Без руска енергия: Как го постигна Финландия

Без руска енергия: Как го постигна Финландия

Свят Преди 5 часа

Финландия успя да сведе практически до нула вноса на енергия от Русия

Как най-рядката кръвна група в света може да спаси животи

Как най-рядката кръвна група в света може да спаси животи

Свят Преди 5 часа

Само един на всеки шест милиона души има кръвна група с нулев резус фактор

Започват Коледните пости - какви са традициите и поверията за този ден

Започват Коледните пости - какви са традициите и поверията за този ден

Любопитно Преди 5 часа

В първия ден от Великия пост по традиция се раздават дарения на бедните, милостиня за гладните, включително за бездомните животни

15 ноември: 35 години Република България

15 ноември: 35 години Република България

Любопитно Преди 5 часа

Вижте какво се е случило на този ден в историята