Главный результат работ состоит в том, что появилась возможность наблюдать за протеканием элементарных химических реакций в реальном масштабе времени и тем самым создан новый раздел химии — фемтохимия, который изучает химические процессы в фемтосекундном временном диапазоне (10-15-10-12 секунды).
Время в химию вводит химическая кинетика — наука о скоростях химических процессов. Эта наука универсальна, она пригодна для описания всех химических реакций — от образования руд в геохимических процессах с длительностью многих миллионов лет до взрыва, происходящего за миллионные доли секунды. Химическая кинетика вошла во все разделы химии; она поднялась на уровень общехимической науки, стала химической культурой, составной частью химического мышления.
Изучением элементарных реакций занимается специальный раздел химии — химическая динамика. Основная задача химической динамики — определить структуру переходного состояния и проследить динамику его образования и распада в реальном времени. Фемтохимия начала с двухатомных молекул и постепенно расширяется в сторону всё более крупных молекул, включая белки и ДНК.
Наука, исследующая временное поведение реагирующей системы на перевале и его окрестностях, названа химической динамикой. В отличие от химической кинетики, которая измеряет время между химическими событиями, её наследник — химическая динамика — измеряет время самого события, следит за движением атомов в момент преобразования реагентов в продукты. И если химическая реакция — сердце всей химии, то химическая динамика есть кардиограмма этого сердца.
Освоение лазеров раздвинуло горизонты химии и обеспечило прорыв в изучении кинетики элементарных химических взаимодействий (10-14-10-13 с). Эти времена гораздо меньше периода колебаний атомов в молекулах (10-13-10-11 с). Благодаря такому соотношению времен фемтохимия видит саму химическую реакцию — как перемещаются во времени и в пространстве атомы, когда молекулы-реагенты преобразуются в молекулы продуктов. Это крупное достижение современной химии: оно открыло прямые пути исследования механизмов химических реакций, а значит пути управления реакциями.
Успехи, достигнутые при использовании фемтосекундных импульсов, привели к открытию другой науки — фемтобиологии. Особенности фемтосекундных импульсов позволяют: обеспечивать высокое временное разрешение, образовывать когерентные колебательно-вращательные волновые пакеты, легко осуществлять многофотонные процессы поглощения, воздействовать на поверхность потенциальной энергии. Основные направления этой новой области исследований — это изучение детальных микроскопических химических процессов и управление ими на фемтосекундной шкале времени.
В Институте химической физики РАН фемтохимией занимается проф.
Александр Котов, подозреваю, что информации о заболеваниях, которыми страдали в Средневековье крайне мало еще и потому, что к медикам...