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

Зубастые красавицы Зубастые красавицы

Острые зубы, складки на шее, шрамы украшают женщину

Вокруг света
Критикан высокой кухни Критикан высокой кухни

«Ничего»: гурманский кулинарный сериал

Weekend
Китайская грамота Китайская грамота

Бизнес с Поднебесной на личном опыте

Robb Report
Каким получился «Слово пацана» — сериал о казанских ОПГ 1980-х, поражающий масштабом? Каким получился «Слово пацана» — сериал о казанских ОПГ 1980-х, поражающий масштабом?

«Слово пацана»: почему этот сериал выходит за рамки обычной криминальной драмы

Правила жизни
Искусство оживлять: эволюция палеоарта. Часть 1 Искусство оживлять: эволюция палеоарта. Часть 1

Что такое палеоарт, молодой жанр на стыке науки и искусства?

Наука и техника
Американка убила своего мужа, отравив его пиво, — а дочь помогла ей! Американка убила своего мужа, отравив его пиво, — а дочь помогла ей!

Как в ноябре 2022 года Эшли Джонс и Марша Аллен решились на преступление

ТехИнсайдер
Как рассказать ребенку о его биологическом отце: 4 рекомендации психолога Как рассказать ребенку о его биологическом отце: 4 рекомендации психолога

Стоит ли ребенку рассказывать о биологическом отце? Если да, то как это сделать?

Psychologies
В России выходит автобиография Энцо Феррари «Мои ужасные радости». MAXIM публикует эксклюзивный отрывок В России выходит автобиография Энцо Феррари «Мои ужасные радости». MAXIM публикует эксклюзивный отрывок

Самая важная глава из книги великого конструктора и автогонщика.

Maxim
Анатомия Жар-птицы Анатомия Жар-птицы

Кем могла бы быть волшебная Жар-птица с точки зрения науки?

Вокруг света
Анна Кранк Анна Кранк

Анна Кранк — о розовых пони, боксе и русском национальном феминизме

Собака.ru
Любовь Толкалина: «На что способна любовь?» Любовь Толкалина: «На что способна любовь?»

Я считаю его русским Кристианом Диором

Караван историй
Какой была жизнь в гигантских дирижаблях довоенной эпохи Какой была жизнь в гигантских дирижаблях довоенной эпохи

Путешествие на "цеппелине" напоминало круиз на морском лайнере

ТехИнсайдер
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
«Мишка на Севере» и «Аленка»: как и когда в СССР начали дарить сладкие новогодние подарки «Мишка на Севере» и «Аленка»: как и когда в СССР начали дарить сладкие новогодние подарки

Как в СССР появился вкусный праздничный обычай

ТехИнсайдер
Роболапа с эластичной подошвой распознает тип поверхности на слух Роболапа с эластичной подошвой распознает тип поверхности на слух

Инженеры разработали чувствительную роболапу под названием TRACE Paw

N+1
РМЖ: в партнерстве с врачом РМЖ: в партнерстве с врачом

Ключевые этапы диагностики и лечения РМЖ

Новый очаг
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
«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
Вампиры среди нас: 6 признаков энергетического «Дракулы» Вампиры среди нас: 6 признаков энергетического «Дракулы»

Такие люди иногда сами не подозревают, что паразитируют на окружающих

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

Как и откуда взялась буква Ё?

Знание – сила
«Математические игры с дурацкими рисунками: 75¼ простых, но требующих сообразительности игр, в которые можно играть где угодно» «Математические игры с дурацкими рисунками: 75¼ простых, но требующих сообразительности игр, в которые можно играть где угодно»

Отрывок из книги с развлекательными математическими задачками

N+1
«Сейчас нам предстоит битва»: зачем японские женщины становились самураями «Сейчас нам предстоит битва»: зачем японские женщины становились самураями

Японист Ольга Лебедева рассказывает о трех самых знаменитых воительницах Японии

Forbes
Быть одному — вовсе не плохо: 5 неожиданных преимуществ одиночества Быть одному — вовсе не плохо: 5 неожиданных преимуществ одиночества

Одиночество имеет преимущества и для физического, и для морального здоровья

ТехИнсайдер
Людовик, или История распада Людовик, или История распада

Быть сыном и наследником одного из творцов мировой истории нелегко

Знание – сила
Как малому бизнесу стать инвестором: какие есть доступные инструменты и способы Как малому бизнесу стать инвестором: какие есть доступные инструменты и способы

Инструменты, которые изменят для малого бизнеса представление об инвестировании

Inc.
Ночная тревожность: как вернуть здоровый сон Ночная тревожность: как вернуть здоровый сон

Если переживания накапливаются и мешают сну, то это уже плохо. Как быть?

Здоровье
Испытание счастьем Испытание счастьем

Исландия: экстремально короткий световой день, шквальные ветры и ледяные дожди

Вокруг света
Полетели головы: каким получился «Год рождения» Михаила Местецкого? Полетели головы: каким получился «Год рождения» Михаила Местецкого?

«Я верю только в панк, рок-н-ролл»: рецензия на фильм «Год рождения»

Правила жизни
«Мышь»: роман о том, как зомби-апокалипсис уничтожает Москву и ее жителей «Мышь»: роман о том, как зомби-апокалипсис уничтожает Москву и ее жителей

Отрывок из романа «Мышь»: про апокалипсис ходячих мертвецов в России

Forbes
Редактирование оснований ДНК впервые помогло пациентам с семейной гиперхолестеринемией Редактирование оснований ДНК впервые помогло пациентам с семейной гиперхолестеринемией

Исследователи сообщили о первом успехе редактирования оснований ДНК

N+1
Открыть в приложении