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

Мы из будущего Мы из будущего

Кто же такие эти промт-дизайнеры или AI-тренеры?

ТехИнсайдер
Как застой лимфы вынуждает нас стареть быстрее: вердикт врача Как застой лимфы вынуждает нас стареть быстрее: вердикт врача

Эксперт рассказал, как неправильная работа лимфотока крадет нашу красоту

VOICE
Смотрибельные и классные российские фильмы 90-х Смотрибельные и классные российские фильмы 90-х

Какие российские фильмы 90-х стоит посмотреть?

Maxim
Осторожно, мода! Осторожно, мода!

Овердрессинг под запретом. Как научиться одеваться стильно и уместно

Лиза
Монстры, гедонисты и бесконечно красивые моллюски: готико-романтический взгляд британских исследователей Монстры, гедонисты и бесконечно красивые моллюски: готико-романтический взгляд британских исследователей

Идейный фон и повседневность ученых прошлого

Знание – сила
Африканские пингвины отличают друг друга по черным точкам на белой груди Африканские пингвины отличают друг друга по черным точкам на белой груди

Уникальный набор черных точек на тельце помогает пингвинам различать друг друга

ТехИнсайдер
Как приготовить идеальный стейк: научный советы Как приготовить идеальный стейк: научный советы

Как превратить простой кусок мяса в шедевр

ТехИнсайдер
Круг счастливых Круг счастливых

Как предприниматель Борис Акимов организовал сообщество счастливых людей

Новый очаг
После антибиотиков: как биологи пытаются предотвратить будущие пандемии После антибиотиков: как биологи пытаются предотвратить будущие пандемии

Как наука и общество должны бороться с пандемиями

Forbes
Светлая мысль Светлая мысль

Как появилась и эволюционировала электрическая лампочка

Вокруг света
Как и когда шимпанзе ловят термитов на удочку Как и когда шимпанзе ловят термитов на удочку

Есть ли связь между доступностью термитов и тем, когда шимпанзе их ловят?

ТехИнсайдер
Червь Морриса: как 35 лет назад любопытный студент чуть не погубил Интернет Червь Морриса: как 35 лет назад любопытный студент чуть не погубил Интернет

Это один из первых компьютерных вирусов, парализовавший почти все США

ТехИнсайдер
Что делать, если не работает один наушник: практические рекомендации Что делать, если не работает один наушник: практические рекомендации

Почему может не работать один наушник и как устранить неисправность

CHIP
Скорая эмоциональная помощь: 3 совета, как правильно поддерживать мужчин и женщин Скорая эмоциональная помощь: 3 совета, как правильно поддерживать мужчин и женщин

Большинство людей, пытаясь поддержать близких, допускают серьезные ошибки

Psychologies
Секреты профессии. Мастер перманентного макияжа Секреты профессии. Мастер перманентного макияжа

Кому подойдет профессия мастера перманентного макияжа, как в ней добиться успеха

Лиза
Бремя «Белого альбома»: как «Битлз» записали пластинку, которая похоронила шестидесятые Бремя «Белого альбома»: как «Битлз» записали пластинку, которая похоронила шестидесятые

Почему White Album «Битлз» разделил историю музыки на до и после

Правила жизни
Вперед, к природе! Вперед, к природе!

Атмосферный интерьер в доме из вертикального бруса

SALON-Interior
Идем на восток Идем на восток

Увидеть 3 архитектурные эпохи, пожить в XVIII веке и отведать арзамасских гусей

Вокруг света
Нечерноземная треть страны Нечерноземная треть страны

30 регионов производят четвертую часть российской сельхозпродукции

Агроинвестор
Утопления в Нанте Утопления в Нанте

Мрачное полотно Жозефа Обера, запечатлевшее нантские утопления

Дилетант
«Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать»: 100 лучших пословиц и поговорок «Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать»: 100 лучших пословиц и поговорок

Пословицы и поговорки — не просто красивые фразы. В них отражен опыт народа

ТехИнсайдер
10 сериалов, которых точно хватит на длинные новогодние каникулы (и не только) 10 сериалов, которых точно хватит на длинные новогодние каникулы (и не только)

Лучшие продолжительные телешоу, которые гарантированно скрасят 2024 год

Правила жизни
Поднять тонус в теле Поднять тонус в теле

Каких ошибок избегать, чтобы с сексом не возникало проблем?

Psychologies
Полезное устройство для кухни и не только: 6 необычных методов использования сита в быту Полезное устройство для кухни и не только: 6 необычных методов использования сита в быту

Скорее записывайте или запоминайте эти лучшие лайфхаки с ситом!

ТехИнсайдер
Как Дайана Найэд проплыла от Кубы до Флориды и установила мировой рекорд в 64 года Как Дайана Найэд проплыла от Кубы до Флориды и установила мировой рекорд в 64 года

«Фри-соло»: необычный, но захватывающий байопик

Forbes
Насморк Насморк

Нос стал хуже дышать. Обычно это никого не пугает. И зря

Здоровье
Действительно ли медитации работают: 11 научных фактов Действительно ли медитации работают: 11 научных фактов

Что наука думает о медитациях? Имеют ли такие практики доказанную эффективность?

ТехИнсайдер
Король гангстеров: 10 главных фильмов в карьере Мартина Скорсезе Король гангстеров: 10 главных фильмов в карьере Мартина Скорсезе

Великий режиссер Мартин Скорсезе всегда старался снимать разное кино

Правила жизни
Самые красивые российские актрисы в зарубежных фильмах Самые красивые российские актрисы в зарубежных фильмах

Западные режиссеры не могут устоять перед российскими красавицами актрисами

Maxim
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
Открыть в приложении