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
Виждали ли сте я? Издирват 11-годишно момиче от село Константиново

Виждали ли сте я? Издирват 11-годишно момиче от село Константиново

България Преди 24 минути

По първоначални данни детето е придружавано от 40-годишен мъж, а полицията призовава гражданите за съдействие

Ирландия пое ротационното председателство на ЕС

Ирландия пое ротационното председателство на ЕС

Свят Преди 52 минути

Основен приоритет по време на шестмесечния мандат на Ирландия ще бъдат преговорите по следващия дългосрочен бюджет на ЕС за периода 2028 – 2034 г.

<p>Лоша новина за домакинствата - КЕВР вдигна цената на газа</p>

Газът поскъпва с 5,84% от 1 юли, КЕВР решава и за цените на тока и парното

България Преди 2 часа

Регулаторът утвърди цена от 37,70 евро за мегаватчас, а днес се очаква окончателното решение за сметките на домакинствата

<p>Проверки на НАП и КЗП по морето - за какво следят</p>

Проверки на НАП и КЗП по морето: Следят за касови бележки и необосновано високи цени

България Преди 2 часа

Инспекторите следят за касови бележки, укриване на обороти, трудови договори и спазване на данъчното законодателство

<p>Китайски учени създадоха изкуствен човешки ембрион</p>

Китайски учени създадоха изкуствен човешки ембрион, способен да развива органи

Свят Преди 2 часа

Откритието открива реална възможност за създаване на човешки органи в лабораторни условия за пациенти, нуждаещи се от трансплантация – цел, която доскоро изглеждаше недостижима, посочва "Ню Атлас"

60-секундната сутрешна грешка, която тайно съсипва целия ви ден, според психолог

60-секундната сутрешна грешка, която тайно съсипва целия ви ден, според психолог

Любопитно Преди 2 часа

Професор Алфредо Родригес-Муньос обяснява как навикът да проверяваме смартфона си веднага след събуждане задейства шоково отделяне на кортизол, прекъсва естествения преход на нервната система и води до хронична умствена умора през целия ден

Мазнините, които ядем: Как качеството, а не количеството, определя риска от диабет

Мазнините, които ядем: Как качеството, а не количеството, определя риска от диабет

Любопитно Преди 2 часа

Ново проучване разкрива, че мазнините в бързите храни и палмовото масло блокират инсулина и увеличават риска от диабет тип 2. Учените съветват да ги заменим с полезния за метаболизма зехтин и авокадо

,

Изкуството да си несъвършен: Как японската философия Уаби-Саби ни спасява от прегарянето

Любопитно Преди 2 часа

Японската концепция Уаби-Саби ни учи как да пуснем токсичния перфекционизъм, да открием ценността в собствените си пукнатини и да намерим истински покой в реалния, несъвършен свят

Жегата отстъпва: Идва жадувано разхлаждане в сряда

Жегата отстъпва: Идва жадувано разхлаждане в сряда

България Преди 2 часа

Вижте прогнозата за времето за следващите няколко дни

Чудо на плажа: 11-годишно момче откри зъб от праисторически слон на 1.8 милиона години

Чудо на плажа: 11-годишно момче откри зъб от праисторически слон на 1.8 милиона години

Любопитно Преди 2 часа

11-годишният Чарли Орчард-Лайл направи откритието на живота си по време на семейна разходка в Съфолк. Експерти потвърдиха, че намерената от момчето плажна „скала“ всъщност е отлично запазен зъб от изчезналия праисторически бозайник Anancus arvernensis

Част от мраморна скулптура откриха археолозите в Хераклея Синтика

Част от мраморна скулптура откриха археолозите в Хераклея Синтика

България Преди 10 часа

Откритият фрагмент представлява долната част на мраморна мъжка скулптура

Какво става с бюджета на България към края на май 2026 г.

Какво става с бюджета на България към края на май 2026 г.

България Преди 11 часа

Има дефицит от 2 507,4 млн. евро или 2% от прогнозния БВП

Зинка Стойкова оглави РИОСВ в Бургас

Зинка Стойкова оглави РИОСВ в Бургас

България Преди 11 часа

Министър Росица Карамфилова със заповед ще назначи одит

Швеция с драконовски мерки срещу престъпността

Швеция с драконовски мерки срещу престъпността

Свят Преди 12 часа

През последните две десетилетия Швеция се бори с нарастването на организираната престъпност

Арести в София след измама за близо милион евро

Арести в София след измама за близо милион евро

България Преди 14 часа

Подозира се, че организираната престъпна група се е облагодетелствала от съучастието на длъжностно лице