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

Титановое сердце на дисковых насосах Титановое сердце на дисковых насосах

Потребность в пересадке сердца в России составляет тысячи операций в год

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

Большое интервью с Татьяной Васильевой

Коллекция. Караван историй
Во всем мире Во всем мире

Скорость исчезновения ледников, трещины на Гренландии и права горы

Знание – сила
«Это я, внучка твоя»: история о том, как угасает пожилой человек «Это я, внучка твоя»: история о том, как угасает пожилой человек

Трогательный, глубокий рассказ «Лес памяти» — о том, как угасает человек

Psychologies
По законам моды По законам моды

Почему предпочтения в одежде так сильно меняются из поколения в поколение?

Вокруг света
12 признаков того, что ваша жена — нарцисс 12 признаков того, что ваша жена — нарцисс

Токсичные признаки женского нарциссизма

Psychologies
6 правил, которые помогут безопасно знакомиться в интернете 6 правил, которые помогут безопасно знакомиться в интернете

Пытаясь найти свое счастье в Сети, важно помнить о правилах безопасности

Psychologies
Выйти из тени Выйти из тени

В некоторых местах планеты бороться с нехваткой света приходится уже сейчас

Вокруг света
5 самых частых причин развода: когда его можно избежать 5 самых частых причин развода: когда его можно избежать

Когда стоит оценить ситуацию и понять, как можно сохранить брак — и надо ли

Psychologies
Очень деликатно Очень деликатно

Почему возникает цистит и как помочь себе при обострении

Лиза
Развлечение из детства с жуткой историей: когда придумали телефон из стаканчиков и нити и как он работает Развлечение из детства с жуткой историей: когда придумали телефон из стаканчиков и нити и как он работает

Многих на протяжении детства волновал вопрос, как работают ниточные телефоны

ТехИнсайдер
Всего две точки над «е»: приключения одной буквы Всего две точки над «е»: приключения одной буквы

Как и откуда взялась буква Ё?

Знание – сила
Как уберечь психику ребенка при разводе: 4 совета Как уберечь психику ребенка при разводе: 4 совета

Как свести негативные последствия от развода для ребенка

Psychologies
Как распознать токсичные отношения: 8 явных признаков Как распознать токсичные отношения: 8 явных признаков

Признаки, которые выдают токсичного партнера

Psychologies
Читаем вместе c Риз Уизерспун и Опрой: как книжные клубы снова стали популярными Читаем вместе c Риз Уизерспун и Опрой: как книжные клубы снова стали популярными

Почему книжные клубы вновь создают комьюнити вокруг себя?

Forbes
«Кто любой приказ толково понимает с полуслова»: более умные собаки могут воспринимать окружающий мир так же, как и люди «Кто любой приказ толково понимает с полуслова»: более умные собаки могут воспринимать окружающий мир так же, как и люди

Как собаки воспринимают мир?

ТехИнсайдер
Дом среди сосен Дом среди сосен

Архитектор Елена Андреева и ее партнеры с нуля построили загородный дом мечты

SALON-Interior
Выдвинуть диверсию: как растет число инсайдерских атак от рядовых пользователей Выдвинуть диверсию: как растет число инсайдерских атак от рядовых пользователей

С начала года количество атак инсайдеров выросло в 1,5 раза

Forbes
Почему до сих пор не удалось найти дно у Бездонного озера — главной загадки Подмосковья? Почему до сих пор не удалось найти дно у Бездонного озера — главной загадки Подмосковья?

Вот уже почти 200 лет русские исследователи пытаются отыскать в Бездонном... дно

ТехИнсайдер
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
Издать любой ценой Издать любой ценой

У разных исторических периодов – свои «главные» энциклопедии

Вокруг света
Поупражнялись в girl math и съели girl dinner: как «девчачий ужин» и «девчачья математика» стали мемами Поупражнялись в girl math и съели girl dinner: как «девчачий ужин» и «девчачья математика» стали мемами

Что за тренд с girl/boy появился в сети и так ли он безобиден, как кажется

Правила жизни
Правильный счет: можно ли доверять скидкам в «черную пятницу»? Правильный счет: можно ли доверять скидкам в «черную пятницу»?

Какие маркетинговые приемы работают в «черную пятницу»

Правила жизни
«Бензин самотеком не подавать»: о чем предупреждали водителей советских автобусов «Бензин самотеком не подавать»: о чем предупреждали водителей советских автобусов

Что значит надпись «бензин самотеком не подавать» и в чем минусы самотека

ТехИнсайдер
Мятежная Вандея Мятежная Вандея

В марте 1793 года во Франции начался Вандейский мятеж

Дилетант
Однажды в Ростове Однажды в Ростове

История одного особняка

Новый очаг
Тонкая допросная линия Тонкая допросная линия

«Голубиный туннель»: фильм Эррола Морриса о Джоне Ле Карре

Weekend
Раз прошла такая пьянка Раз прошла такая пьянка

Выпивка на фоне автомобиля как жанр советской фотографии

Автопилот
Заносить перо в рану Заносить перо в рану

Альбер Лондр — классик французской расследовательской журналистики

Дилетант
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
Открыть в приложении