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
Демерджиев за Кандев: Има подготвен политически ход

Демерджиев за Кандев: Има подготвен политически ход

България Преди 9 часа

В личен разговор доскорошният главен секретар е изтъкнал само лични причини за напускането си

Ужасна напаст, комари могат да носят паразити в Русия

Ужасна напаст, комари могат да носят паразити в Русия

Свят Преди 9 часа

Руската област Курск е засегната от дирофилариоза

От утре тестват всяко мляко и масло при внос в България

От утре тестват всяко мляко и масло при внос в България

България Преди 11 часа

До получаване на резултатите от лабораторните анализи, транспортните средства с пратките ще изчакват на входящите пунктове

Правителството ще освободи директора на НАП

Правителството ще освободи директора на НАП

България Преди 11 часа

Това е предвидено в графика за утрешното заседание на правителството

Забраняват пакетчетата със сосове в ресторантите в ЕС

Забраняват пакетчетата със сосове в ресторантите в ЕС

Свят Преди 12 часа

До 2030 година всички опаковки на пазара в ЕС трябва да бъдат рециклируеми

Директорът на „Евровизия“: България впечатли с изключително бърза реакция

Директорът на „Евровизия“: България впечатли с изключително бърза реакция

България Преди 12 часа

Вицепремиерът Иво Христов изрази признателност към певицата Дара

От ГЕРБ обвиниха кмета на Варна в бездействие за незаконен строеж

От ГЕРБ обвиниха кмета на Варна в бездействие за незаконен строеж

България Преди 12 часа

Издадено е предписание второто ниво на къщата да бъде съборено, но до момента това не е изпълнено

ChatGPT с мащабен редизайн: OpenAI залага на агенти и програмиране вместо на чат

ChatGPT с мащабен редизайн: OpenAI залага на агенти и програмиране вместо на чат

Любопитно Преди 12 часа

Редизайнът, който според изданието може да пристигне в рамките на седмици, отразява нарастващото убеждение в компанията, че форматът на чатбот е изиграл ролята си като основен продуктов фокус

Задържаха мъж за побой и блудство с 8-годишно дете в Благоевград

Задържаха мъж за побой и блудство с 8-годишно дете в Благоевград

България Преди 12 часа

Блудствените действия са били осъществени чрез използване на сила – нанасяне на удари с юмруци по тялото и главата

Палеж, домашно насилие и закана с убийство в Банско

Палеж, домашно насилие и закана с убийство в Банско

България Преди 12 часа

37-годишният мъж е привлечен в качеството на обвиняем

Защо Google иска да пусне милиони комари?

Защо Google иска да пусне милиони комари?

Свят Преди 12 часа

Целта е да се ограничи разпространението на болести

Тежка катастрофа на пътя Асеновград - Смолян, загина човек

Тежка катастрофа на пътя Асеновград - Смолян, загина човек

България Преди 13 часа

С помощта на специализирана техника на пожарната е бил изваден загиналият шофьор

Проверяват незаконен обект за над 500 000 лв. на язовир „Студен кладенец“

Проверяват незаконен обект за над 500 000 лв. на язовир „Студен кладенец“

България Преди 13 часа

В хода на проверката обяснения се снемат от служител на Община Кърджали

Евроинс ще предоставя застраховка „Гражданска отговорност“ на българските превозвачи на максимална цена от 1998 евро на тежкотоварно превозно средство

Евроинс ще предоставя застраховка „Гражданска отговорност“ на българските превозвачи на максимална цена от 1998 евро на тежкотоварно превозно средство

България Преди 13 часа

Мярката подкрепя местните транспортни фирми, извършващи международни превози и доставки, и е договорена с активната подкрепа на БАЕЗ, в партньорство с Министерството на икономиката и Комисията за финансов надзор

Българите се оказаха най-опасните шофьори в Гърция сред чужденците

Българите се оказаха най-опасните шофьори в Гърция сред чужденците

България Преди 13 часа

Увеличение на пътнотранспортните произшествия (ПТП) с автомобили с чуждестранна регистрация е регистрирано в Гърция през 2025 г., като България остава на първо място сред страните на произход

Над 100 загинали, взели фентанил в България

Над 100 загинали, взели фентанил в България

Свят Преди 13 часа

Според последните данни в ЕС за година са регистрирани поне 7600 смъртни случая заради свръхдоза