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

Золотой век палеонтологии Золотой век палеонтологии

Динозавры выглядели совсем не так, как мы их себе представляли

Наука и жизнь
Бизнес по-русски Бизнес по-русски

Arrizo 8 как симптом и символ

Автопилот
Зачем человеку две ноздри? Чтобы чувствовать «стереозапахи» Зачем человеку две ноздри? Чтобы чувствовать «стереозапахи»

Как мозг обрабатывает запахи?

ТехИнсайдер
Смываться разрешается: как унитазы стали предметом искусства Смываться разрешается: как унитазы стали предметом искусства

Как золотые унитазы стали предметом совриска и причем тут Ленин

Правила жизни
Кино о кино: 7 лучших документальных фильмов о самом дорогом искусстве Кино о кино: 7 лучших документальных фильмов о самом дорогом искусстве

Документальные фильмы, которые откроют для вас кинопроцесс с новой стороны

Правила жизни
Красная курица, или Парижские жители Красная курица, или Парижские жители

«Цыпленок для Линды»: нарисованная история про память

Weekend
Глубокий вдох Глубокий вдох

Какую пользу приносит дыхательная гимнастика?

Лиза
Как отучить ребенка ныть: 5 простых шагов Как отучить ребенка ныть: 5 простых шагов

Как помочь ребенку научиться управлять своими эмоциями?

Psychologies
Викинг в мохнатых штанах Викинг в мохнатых штанах

Рагнар Лодброк — легендарный датский конунг

Дилетант
Психологический тест Сонди: выберите лицо, которое вызывает у вас наибольшую неприязнь, и узнайте, что с вашей психикой Психологический тест Сонди: выберите лицо, которое вызывает у вас наибольшую неприязнь, и узнайте, что с вашей психикой

Тест Сонди долгое время использовался различными лечебными учреждениями

ТехИнсайдер
Сарматский церемониальный кинжал украсили в ханьской традиции Сарматский церемониальный кинжал украсили в ханьской традиции

Сергей Воронятов исследовал церемониальный кинжал из сарматского погребения

N+1
Призрак изобилия Призрак изобилия

Как на ВДНХ вернулся пафос

Weekend
Выжившие в мерзлоте Выжившие в мерзлоте

Круглые черви провели в криоанабиозе 46 тыс. лет — и снова начали размножаться

Наука
Александр Ефимович Теплоухов: личность, семья, работа Александр Ефимович Теплоухов: личность, семья, работа

Александр Теплоухов — крупнейший русский лесовод, археолог, историк, этнограф

Знание – сила
Канцерогенный фактор: можно ли заболеть раком, если работать по ночам Канцерогенный фактор: можно ли заболеть раком, если работать по ночам

Как нарушения сна связаны с онкогенными факторами?

Psychologies
Миссия: вернуть желание — подробный гайд Миссия: вернуть желание — подробный гайд

Куда пропадает страсть и как вернуть ее в отношения

Psychologies
10 самых ярких Ferrari, о которых стыдно не знать мужчине 10 самых ярких Ferrari, о которых стыдно не знать мужчине

Изучаем культовую и самую дорогую продукцию Ferrari

Maxim
«Мама проверяла, дышу ли я»: история лыжницы, которая побеждает, несмотря на булимию «Мама проверяла, дышу ли я»: история лыжницы, которая побеждает, несмотря на булимию

32-летняя Джесси Диггинс является самой титулованной американкой в лыжных гонках

Forbes
Посмотрите, это же Nissan. Первый тест-драйв Oting Paladin Посмотрите, это же Nissan. Первый тест-драйв Oting Paladin

Эксперт сравнил Oting Paladin с Nissan Terra и назвал различия

РБК
Пять самых захватываюющих книг о проблемах первого контакта с инопланетянами Пять самых захватываюющих книг о проблемах первого контакта с инопланетянами

Книги, в которых описан первый контакт с инопланетянами в различных декорациях

Maxim
10 цитат Оливера Сакса, которые изменят ваше представление о сознании человека 10 цитат Оливера Сакса, которые изменят ваше представление о сознании человека

Как опыт общения с людьми меняет представление о сознании человека

Psychologies
Татьяна Васильева: «Мне кажется, все великие артисты дураки» Татьяна Васильева: «Мне кажется, все великие артисты дураки»

Большое интервью с Татьяной Васильевой

Коллекция. Караван историй
Как убрать женские усики: 5 самых популярных способов — их плюсы и минусы Как убрать женские усики: 5 самых популярных способов — их плюсы и минусы

Гайд по существующим техникам удаления женских усиков

VOICE
Как правильно спать, чтобы все успевать, похудеть и чувствовать себя отдохнувшей Как правильно спать, чтобы все успевать, похудеть и чувствовать себя отдохнувшей

Простые правила здорового сна

VOICE
Коллективные неврозы современности: психические расстройства, которыми страдают все Коллективные неврозы современности: психические расстройства, которыми страдают все

Отрывок из книги «Психотерапия и экзистенциализм»

ТехИнсайдер
В контакте с собой В контакте с собой

Как добиться гармонии чувств, разума и тела

Новый очаг
«Мифы северных народов России. От творца Нума и ворона Кутха до демонов кулей и злых духов кана» «Мифы северных народов России. От творца Нума и ворона Кутха до демонов кулей и злых духов кана»

Какие божества и духи оберегают природу и покровительствуют людям

N+1
Суровый режиссер Майкл Манн рассказывает про свой новый «Феррари», так зовется его новый фильм Суровый режиссер Майкл Манн рассказывает про свой новый «Феррари», так зовется его новый фильм

Интервью с человеком, который снял «Схватку», «Полицию Майами» и «Соучастника»

Maxim
Евгений Стеблов: «Моя проба вышла настолько удачной, что когда Данелия ее увидел, то сразу сказал: «Где этот парень?» Евгений Стеблов: «Моя проба вышла настолько удачной, что когда Данелия ее увидел, то сразу сказал: «Где этот парень?»

Когда предлагают негодяев, отказываюсь даже за очень хорошие деньги

Караван историй
Сонный паралич Сонный паралич

Что такое сонный паралич, почему возникает и можно ли избавиться

Лиза
Открыть в приложении