Пьер Агостини, Ференц Краус и Ан Люйе придумали, как разглядеть электрон

НаукаНаука

Аттосекундное дело

Нобелевскую премию по физике присудили за инструмент для изучения самых быстрых процессов, за которыми когда-либо наблюдал человек.

Анатолий Глянцев, кандидат физико-математических наук

Пьер Агостини. Фото: Reuters / Clotaire Achi

Лауреатами Нобелевской премии по физике 2023 года стали Пьер Агостини, Ференц Краус и Ан Люйе. Премия присуждена им «за экспериментальные методы генерации аттосекундных импульсов света для изучения динамики электронов в веществе».

Как разглядеть электрон

Какая камера могла бы зафиксировать, как две столкнувшиеся молекулы вступают в химическую реакцию? Это событие продолжается 1–10 пикосекунд (триллионных долей секунды). У химиков есть инструменты для такой тонкой работы — фемтосекундные лазеры (фемтосекунда в тысячу раз короче пикосекунды). Импульс подобного лазера может продолжаться сотни, десятки или даже всего несколько фемтосекунд. В таких масштабах времени молекулы медлительны и неторопливы. Теперь ученые отслеживают химические реакции в реальном времени, а не просто констатируют их результат. Этот академический интерес быстро трансформируется в практический результат: новые материалы, лекарства, технологии.

Химические реакции далеко не самый скоротечный процесс в природе. Внутри атома события развиваются куда быстрее. Электрон в атоме водорода обходит вокруг ядра за 150 аттосекунд: во-первых, электрон быстрый, а во-вторых, атом маленький. Одна аттосекунда равна квинтиллионной (10–18) доле секунды, или тысячной доле фемтосекунды. Аттосекунда во столько же раз скоротечнее секунды, во сколько секунда короче возраста Вселенной.

Однако сказать «нам нужен аттосекундный лазер» намного легче, чем сделать его. Технологии, лежащие в основе фемтосекундных излучателей, не позволяли шагнуть за аттосекундный барьер. Требовались новые открытия. За эти открытия нынешние лауреаты и были удостоены высокой награды.

Ференц Краус. Фото: Matthias Schrader / AP

На гребне волны

Свет — это электромагнитная волна. Его можно сравнить с волнами на воде. Через каждую точку в пространстве по очереди проходят гребни и впадины волны. Представим, что мы засекли прохождение одного гребня и ждем следующего. Сколько нам придется ждать? Если речь идет о видимом свете, то одну-две фемтосекунды. То есть импульс продолжительностью, скажем, 200 фемтосекунд включает в себя какую-нибудь сотню гребней световой волны. Создать такой импульс вряд ли легче, чем лезвие толщиной в сотню атомов.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Тёмное зазеркалье Тёмное зазеркалье

Рядом с нами может существовать параллельный зеркальный мир, названный теневым

Наука и жизнь
Нина Дворжецкая: «На «Оттепели» меня назвали пионервожатой» Нина Дворжецкая: «На «Оттепели» меня назвали пионервожатой»

Нина Дворжецкая поделилась своими взглядами на профессию артиста

Коллекция. Караван историй
Забыть нельзя вспомнить Забыть нельзя вспомнить

Почему нам трудно сосредоточиться или освоить функции в новом смартфоне?

Psychologies
Мини-скот: когда россияне начнут есть мух и кого ими уже кормят Мини-скот: когда россияне начнут есть мух и кого ими уже кормят

Где уже используется продукция из мух и будем ли мы с вами их есть?

Forbes
«Наследие»: отрывок из нового романа Владимира Сорокина о докторе Гарине «Наследие»: отрывок из нового романа Владимира Сорокина о докторе Гарине

Глава из книги Владимира Сорокина «Наследие»

Forbes
Игра Лила: что это, стоит ли играть и зачем Игра Лила: что это, стоит ли играть и зачем

Доска, игральные кости и фишки, которые помогут узнать о себе больше

РБК
Могут ли космонавты простудиться в космосе? Могут ли космонавты простудиться в космосе?

Застрахованы ли космонавты от болезней во время своих миссий?

ТехИнсайдер
Как жили в Европе русские эмигранты первой волны. Отрывок из книги Как жили в Европе русские эмигранты первой волны. Отрывок из книги

Отрывок из книги «Белые русские — красная угроза?» Шейлы Фицпатрик

СНОБ
Следующая станция — «Баррикадная»: каким получился «1993» — самый политизированный российский фильм года Следующая станция — «Баррикадная»: каким получился «1993» — самый политизированный российский фильм года

«1993» — редкий российский блокбастер с чувством гражданской тревоги

Правила жизни
«Как тебе не стыдно?!»: как избавиться от деструктивного чувства «Как тебе не стыдно?!»: как избавиться от деструктивного чувства

Почему чувство стыда часто проявляется деструктивно?

Psychologies
Посмотрите на аллигатора из США — мужчина использует его для эмоциональной поддержки! Посмотрите на аллигатора из США — мужчина использует его для эмоциональной поддержки!

Может ли домашний аллигатор оказывать психологическую помощь?

ТехИнсайдер
Коротко и ясно Коротко и ясно

Как менялся способ потребления контента

Правила жизни
Цифровой рубль Цифровой рубль

Как пользоваться цифровым рублем и почему не нужно его бояться

Лиза
Философ, воспитавший великого завоевателя: правда ли, что Аристотель учил Александра Македонского? Философ, воспитавший великого завоевателя: правда ли, что Аристотель учил Александра Македонского?

Отрывок из книги Алекса Роусона «Молодой Александр»

ТехИнсайдер
Вы не подозревали, но цветы могут быть полезным перекусом! Интересные факты Вы не подозревали, но цветы могут быть полезным перекусом! Интересные факты

Салат из цветов — это не самое плохое решение

ТехИнсайдер
Театр между пропагандой Театр между пропагандой

На оккупированной территории России существовало несколько видов театров

Дилетант
Изменение климата снизило успех гнездования птиц на сельхозугодьях почти вдвое Изменение климата снизило успех гнездования птиц на сельхозугодьях почти вдвое

Периоды экстремально высоких и низких температур сказались на гнездовании птиц

N+1
Родитель на дистанции: как мужчине не потерять связь с ребенком после развода Родитель на дистанции: как мужчине не потерять связь с ребенком после развода

Как после развода отцу поддерживать эмоциональную связь с ребенком?

Psychologies
В Египте раскопали нетронутые жреческие погребения с большим количеством заупокойной утвари В Египте раскопали нетронутые жреческие погребения с большим количеством заупокойной утвари

В Египте Найдены мумии в расписных саркофагах и тысячи ушебти

N+1
Елена Аросьева: «Счастье – когда есть и большая семья, и любимая работа» Елена Аросьева: «Счастье – когда есть и большая семья, и любимая работа»

Героини Елены Аросьевой с первой секунды влюбляют в себя зрителей

Здоровье
Мужчина больше не должен: что такое современная маскулинность Мужчина больше не должен: что такое современная маскулинность

Как формировались гендерные роли, что такое токсичная маскулинность?

Psychologies
Страшно красиво Страшно красиво

Простые идеи, как бюджетно украсить дом на Хэллоуин

Лиза
Тени на экране Тени на экране

Актриса Вера Холодная — один из самых красивых мифов русской культуры

Знание – сила
Докричаться до небес: как извлечь пользу из самых популярных магических практик Докричаться до небес: как извлечь пользу из самых популярных магических практик

Какие психологические механизмы стоят за гаданием на кофейной гуще и гороскопами

Psychologies
Как правильно медитировать: пошаговая инструкция для новичков Как правильно медитировать: пошаговая инструкция для новичков

Собрали ответы на самые частые вопросы о том, как правильно медитировать

РБК
Ни минуты покоя: 6 загадочных преступлений, которые не получалось раскрыть годами Ни минуты покоя: 6 загадочных преступлений, которые не получалось раскрыть годами

Шесть загадочных убийств, на расследование которых ушли десятилетия

Правила жизни
7 советов, которые помогут восстановить сексуальную жизнь, даже когда кажется, что всё пропало 7 советов, которые помогут восстановить сексуальную жизнь, даже когда кажется, что всё пропало

Вот несколько советов сексопатолога — они помогут вернуть огонь в ваши отношения

VOICE
Битва за молодежь: почему в России увеличивают расходы на патриотическое воспитание Битва за молодежь: почему в России увеличивают расходы на патриотическое воспитание

Ставка на молодежь: есть ли шансы у пропаганды достучаться до детей?

Forbes
Все свое Все свое

Что такое tweakments-процедуры и могут ли они заменить все филлеры и нити?

Собака.ru
Вкусные приключения итальянца в России Вкусные приключения итальянца в России

Топ-5 мест в России которые поразили ведущего Федерико Арнальди

Лиза
Открыть в приложении