Аттосекунды: новый горизонт познания природы
Как измерить время, которое не укладывается в наше представление? Этот вопрос занимал умы трех учёных, которые получили Нобелевскую премию по физике во вторник. Они открыли для нас новый мир — мир аттосекунд.
Аттосекунда — одна миллиардная доля миллиардной секунды. Это такой короткий промежуток времени, что его сложно себе представить. В одной секунде столько же аттосекунд, сколько секунд прошло с момента зарождения Вселенной 13,8 миллиарда лет назад. На таких скоростях движутся электроны — основные составляющие атома. Например, электрону нужно 150 аттосекунд, чтобы облететь ядро атома водорода.
До недавнего времени электроны были недоступны для наблюдения и изучения. Но благодаря работе трех нобелевских лауреатов мы можем не только видеть, но и контролировать их движение. Для этого ученые использовали мощные лазеры, которые создают световые импульсы невероятно короткой длительности. Эти импульсы можно сравнить с кадрами кино для электронов.
— Джон Тиш, профессор лазерной физики в Имперском колледже Лондона.
Все трое лауреатов в разное время устанавливали рекорд по длительности светового импульса. В 2001 году команда французского учёного Пьера Агостини добилась импульса длительностью всего 250 аттосекунд. В 2003 году группа Л’Юлье побила этот результат, создав импульс длительностью 170 аттосекунд. В 2008 году венгерско-австрийский физик Ференц Краус уменьшил это число более чем в два раза, получив импульс длительностью 80 аттосекунд.
Сейчас мировой рекорд Гиннеса за «самый короткий импульс света» принадлежит команде Ханса Якоба Вернера из швейцарского университета ETH Zurich, которая достигла времени 43 аттосекунды.
Зачем нам такая точность? Работа с аттосекундами имеет большое значение, потому что именно на таких невероятных скоростях движутся электроны — основные строительные блоки атомов.
Давайте представим, что электрону требуется 150 аттосекунд, чтобы совершить полный оборот вокруг ядра атома водорода. И это означает, что аттосекунды позволили ученым раскрыть фундаментальное явление, которое ранее оставалось скрытым.
— Якоб Вернер.
Технологии, основанные на аттосекундах, пока не стали широко распространенными, но перспективы выглядят обнадеживающими. Это может привести к созданию гораздо более быстрой электроники, а также потенциально вызвать революцию в химии.
— Якоб Вернер.
Так называемая «аттохимия» может привести к созданию более эффективных солнечных батарей или даже к использованию энергии света для производства экологически чистого топлива, добавил ученый.
Аттосекунда — одна миллиардная доля миллиардной секунды. Это такой короткий промежуток времени, что его сложно себе представить. В одной секунде столько же аттосекунд, сколько секунд прошло с момента зарождения Вселенной 13,8 миллиарда лет назад. На таких скоростях движутся электроны — основные составляющие атома. Например, электрону нужно 150 аттосекунд, чтобы облететь ядро атома водорода.
До недавнего времени электроны были недоступны для наблюдения и изучения. Но благодаря работе трех нобелевских лауреатов мы можем не только видеть, но и контролировать их движение. Для этого ученые использовали мощные лазеры, которые создают световые импульсы невероятно короткой длительности. Эти импульсы можно сравнить с кадрами кино для электронов.
Это похоже на очень быстрое световое устройство импульсного типа, которое мы можем использовать для воздействия на материалы и получения информации об их реакции в заданном временном масштабе
— Джон Тиш, профессор лазерной физики в Имперском колледже Лондона.
Все трое лауреатов в разное время устанавливали рекорд по длительности светового импульса. В 2001 году команда французского учёного Пьера Агостини добилась импульса длительностью всего 250 аттосекунд. В 2003 году группа Л’Юлье побила этот результат, создав импульс длительностью 170 аттосекунд. В 2008 году венгерско-австрийский физик Ференц Краус уменьшил это число более чем в два раза, получив импульс длительностью 80 аттосекунд.
Сейчас мировой рекорд Гиннеса за «самый короткий импульс света» принадлежит команде Ханса Якоба Вернера из швейцарского университета ETH Zurich, которая достигла времени 43 аттосекунды.
Зачем нам такая точность? Работа с аттосекундами имеет большое значение, потому что именно на таких невероятных скоростях движутся электроны — основные строительные блоки атомов.
Давайте представим, что электрону требуется 150 аттосекунд, чтобы совершить полный оборот вокруг ядра атома водорода. И это означает, что аттосекунды позволили ученым раскрыть фундаментальное явление, которое ранее оставалось скрытым.
Мы все знаем, что всё наше электронное оборудование основано на движении электронов. Однако, на данный момент, «предел скорости» равен наносекундам. Если бы наши микропроцессоры работали на аттосекундах, то мы могли бы обрабатывать информацию в миллиард раз быстрее
— Якоб Вернер.
Технологии, основанные на аттосекундах, пока не стали широко распространенными, но перспективы выглядят обнадеживающими. Это может привести к созданию гораздо более быстрой электроники, а также потенциально вызвать революцию в химии.
Мы не будем ограничиваться тем, что молекулы делают естественным образом, а вместо этого сможем адаптировать их в соответствии с потребностями
— Якоб Вернер.
Так называемая «аттохимия» может привести к созданию более эффективных солнечных батарей или даже к использованию энергии света для производства экологически чистого топлива, добавил ученый.
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Что случится с Сибирью к 2080 году: прогноз красноярских ученых и эксперта NASA
Арбузы вместо мерзлоты, большая ложка дегтя и открытый финал — в одном из самых обстоятельных исследований о будущем России...
Радиационная «бомба замедленного действия» обнаружена в Чернобыле: и они до сих пор готова «взрываться»
Новые опыты покажут, каким будет зона отчуждения для следующих поколений...
Почти детективная история: в Ленобласти обнаружен самый большой клад серебра за всю историю
Среди находок две уникальные монеты, которых всего четыре в мире, включая, а также языческие вороны Одина… среди православных крестов...
Раскрыта 217-летняя тайна: искусственный интеллект взломал зашифрованное письмо Наполеона
Нейросети последних лет — это реальный прорыв: только за несколько недель было вскрыто более 30 безнадежных шифров...
Главный поджигатель в истории Австралии: почему ученые обвиняют капитана Джеймса Кука в постоянных мегапожарах на Зеленом континенте?
Воскрешение традиции, которую сломали британские колонизаторы, поможет «потушить» Пылающую Австралию...
Тайна Мертвого моря: что «кипятит» водоем изнутри, рассказали ученые
Оказалось, что в кристалликах соли скрыта история прошедших эпох...
Искусственный интеллект «ненавидит»… белых мужчин: новое исследование еще раз подтвердило западный тренд
Появление нейросетей значительно ухудшило положение одной из групп белого населения в Америке и Европе...
100-летняя страшная история с черепами у древнеегипетских гробниц наконец-то прояснилась
Неожиданно оказалось, что человеческие жертвоприношения 5000 лет назад совершались совсем не так, как описано в древних табличках...
Аура цвета индиго: как появился этот феномен и кем в итоге стали уникальные дети
Их называли будущим человечества, но чуда не случилось. Разбираемся, почему так произошло...
Секрет марсианского «невозможного» облака-призрака наконец-то разгадан
Как оказалось, на Красной планете работает физика, которая на Земле считалась чистой теорией...
Таинственные траншеи в Австралии помогут открыть скрытые пещеры на Марсе
Равнина, которая 14 миллионов лет без воды, подсказала ученым, как расшифровывать фотографии с Красной планеты...
Шуховскую башню в Москве начали разбирать: почему правнук великого русского инженера против такой «реконструкции»?
Где главный промах московских властей и чем восстановление отличается реконструкции?...