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

Тя: - Каква е разликата между харчене и инвестиция? Той: - Ако ти купиш нещо - е харчене. Ако си купя аз - е инвестиция.
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
<p>Камбанен звън срещу авторитаризма</p>

Стотици хиляди на протест срещу Доналд Тръмп

Свят Преди 1 минута

"Бог постави Тръмп на власт", заяви контрапротестиращ

Изчезнали завинаги от киното: Звезди, изоставили кариерата си поради нелечими болести

Изчезнали завинаги от киното: Звезди, изоставили кариерата си поради нелечими болести

Любопитно Преди 1 час

Те напуснаха Холивуд поради сериозни здравословни проблеми.

Израелски министър призова към пълно окупиране на ивицата Газа

Израелски министър призова към пълно окупиране на ивицата Газа

Свят Преди 4 часа

"Това е пътят към осигуряването на сигурността ни и към бързото връщане на заложниците ни", твърди Бецалел Смотрич

<p>Нещо ужасяващо се случва в Австралия, жертви и хора в неизвестност</p>

Мощни вълни връхлетяха бреговете на Австралия: Най-малко шестима загинали и двама изчезнали

Свят Преди 5 часа

14-годишно момче беше извадено от водата и е в стабилно състояние в болница

Макрон получи покана от Чарлз III за посещение във Великобритания преди Тръмп

Макрон получи покана от Чарлз III за посещение във Великобритания преди Тръмп

Свят Преди 5 часа

Това ще е първото държавно посещение на Макрон като президент на Франция в Обединеното кралство

Китайският посланик в САЩ: Пекин е готов за борба

Китайският посланик в САЩ: Пекин е готов за борба

Свят Преди 6 часа

Сие Фън призова Вашингтон да се сложи край на ескалиращата търговска война

Това е най-доброто летище в света за 2025 г. - има център за пеперуди и закрити градини

Това е най-доброто летище в света за 2025 г. - има център за пеперуди и закрити градини

Любопитно Преди 6 часа

В него има спа центрове, хотели, художествени изложби, музей и кино

Хиляди вярващи изпълниха храмовете в страната, за да посрещнат Христовото Възкресение

Хиляди вярващи изпълниха храмовете в страната, за да посрещнат Христовото Възкресение

България Преди 6 часа

Пред патриаршеската катедрала "Св. Александър Невски" в София българският патриарх и Софийски митрополит Даниил отправи благословение към българския народ

Ръст на заболяванията, предавани от кърлежи и комари у нас

Ръст на заболяванията, предавани от кърлежи и комари у нас

България Преди 6 часа

Предлагат се промени в наредбата за дезинфекции, дезинсекции и дератизации

<p>Рисковете за здравето, които крият богатите трапези по Великден</p>

Яйца, агнешко, козунаци: Рисковете за здравето, които крият богатите трапези по Великден

Любопитно Преди 6 часа

Преяждането може да дове­де до неприятни последс­твия, казва токсикологът от ВМА доц. Людмила Нейкова

След повече от 7 месеца в Космоса: Руско-американски екипаж се завърна на Земята

След повече от 7 месеца в Космоса: Руско-американски екипаж се завърна на Земята

Свят Преди 7 часа

"Излизането от орбита и спускането към Земята протекоха нормално", обявиха от Роскомос, допълвайки, че кацането е било в Казахстан

Възкресение Христово: Какви послания отправиха политиците

Възкресение Христово: Какви послания отправиха политиците

България Преди 7 часа

„Нека винаги сме единни в защитата на човешкия живот и в грижата ни за бъдещето на България – нашите деца”, написа във Facebook президентът Румен Радев

Зеленски: Най-накрая е ясно кой наистина е причината за тази война

Зеленски: Най-накрая е ясно кой наистина е причината за тази война

Свят Преди 8 часа

Руската армия се опитва да създаде впечатление за Великденско примирие, заяви украинският президент

Вкусен Великден: Лесен козунак с газирана вода

Вкусен Великден: Лесен козунак с газирана вода

Любопитно Преди 8 часа

Ето как да си го приготвите

Еверест

20 април: „Жестокия път“ убива един смел българин

Любопитно Преди 8 часа

Вижте какво се е случило на тази дата в историята

„Тъмната дама на ДНК“: Забележителният живот на Розалинд Франклин

„Тъмната дама на ДНК“: Забележителният живот на Розалинд Франклин

Любопитно Преди 8 часа

Работата на Франклин ни помогна да разберем как е структурирана ДНК