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
Русия отрече за участие на европейците в преговорите за Украйна

Русия отрече за участие на европейците в преговорите за Украйна

Свят Преди 3 часа

Мария Захаров: Този въпрос не е бил обсъждан

Мотоциклетист почина след катастрофа в Русе

Мотоциклетист почина след катастрофа в Русе

България Преди 3 часа

Пробата за алкохол и наркотици на 44-годишния шофьор на лекия автомобил са отрицателн

Турски съд освободи адвоката на Екрем Имамоглу

Турски съд освободи адвоката на Екрем Имамоглу

Свят Преди 6 часа

Турската прокуратура иска до 2352 години затвор за отстранения кмет на Истанбул

Огромно задръстване на АМ "Тракия" след катастрофа

Огромно задръстване на АМ "Тракия" след катастрофа

България Преди 6 часа

Движението е силно затруднено

Мъж с питон заплашва в офис във Велико Търново

Мъж с питон заплашва в офис във Велико Търново

България Преди 7 часа

Той заплашил, че ще хвърли змията върху един от служителите

„Такси за рая“ - пътуване между смеха и абсурда и едно бдение, което се превръща в балканска комедия

„Такси за рая“ - пътуване между смеха и абсурда и едно бдение, което се превръща в балканска комедия

Любопитно Преди 7 часа

Черната комедия на Иван Ничев и Тодор Чапкънов пристига с гала премиера на 1 декември

Ученик на 15 години беше арестуван с дрога, след като го изведоха от клас

Ученик на 15 години беше арестуван с дрога, след като го изведоха от клас

България Преди 7 часа

У него е намерено също малко количество наркотично вещество и електронна везна

Обвиненият за помагач за убийството на Илиян Филипов остава в ареста

Обвиненият за помагач за убийството на Илиян Филипов остава в ареста

България Преди 7 часа

Мъжът беше арестуван на 11 ноември край дома си в Пазарджи

КЗП глоби търговска верига с 30 000 евро след инцидент с дете във Варна

КЗП глоби търговска верига с 30 000 евро след инцидент с дете във Варна

Парите ни Преди 7 часа

Друго дете също е пострадало на същата площадка, а установена още през февруари повреда не е била отстранена

България е последна в ЕС по възможности за успех с талант и труд

България е последна в ЕС по възможности за успех с талант и труд

Парите ни Преди 7 часа

Корупцията, слабите институции и липсата на взаимна подкрепа ограничават шансовете за развитие

КЗП наложи глоби на две големи търговски вериги

КЗП наложи глоби на две големи търговски вериги

България Преди 7 часа

Нарушенията са установени при проверки по сигнали на потребители

Стремежът на Русия: Да се върнат сферите на влияние в Европа

Стремежът на Русия: Да се върнат сферите на влияние в Европа

Свят Преди 8 часа

"Стремежът на Кремъл е да се пренапише краят на Студената война, да се върнат сферите на влияние в Европа, а Русия да започне да се възприема отново като велика сила"

<p>Джони Деп разкри къде най-сетне е намерил &quot;абсолютен мир&quot;&nbsp;след бурното си минало</p>

Далеч от прожекторите: Джони Деп разкри къде най-сетне е намерил „абсолютен мир“ след бурното си минало

Любопитно Преди 8 часа

След като в детството си се мести близо 40 пъти, а в последните години премина през тежки съдебни битки, 63-годишният актьор призна, че е открил истинското си убежище на собствен остров на Бахамите

Какво прави едно мобилно приложение надеждно? Томаш Кубяк гледа отвъд декларациите за поверителност

Какво прави едно мобилно приложение надеждно? Томаш Кубяк гледа отвъд декларациите за поверителност

България Преди 8 часа

Какво прави едно мобилно приложение надеждно? Томаш Кубяк гледа отвъд декларациите за поверителност

Близо половината безработни у нас търсят работа повече от година

Близо половината безработни у нас търсят работа повече от година

Парите ни Преди 9 часа

Данни на НСИ показват спад на безработицата в България до 3,1%, но и по-малко заети