Los científicos han medido la unidad de tiempo más corta de la historia: el tiempo que tarda una partícula de luz en cruzar una molécula de hidrógeno.
ese tiempo, para el registro, es de 247 zeptosegundos. Un zeptosegundo es una trillonésima de billonésima de segundo, o un punto decimal seguido de 20 ceros y un 1. Anteriormente, los investigadores se habían sumergido en el Reino de los zeptosegundos; en 2016, los investigadores que informaron en la revista Nature Physics utilizaron láseres para medir el tiempo en incrementos de hasta 850 zeptosegundos., Esta precisión es un gran salto desde el trabajo ganador del Premio Nobel de 1999 que midió por primera vez el tiempo en femtosegundos, que son millonésimas de mil millonésimas de segundo.
se necesitan femtosegundos para que los enlaces químicos se rompan y formen, pero se necesitan zeptosegundos para que la luz viaje a través de una sola molécula de hidrógeno (H2). Para medir este corto viaje, el físico Reinhard Dörner de la Universidad de Goethe en Alemania y sus colegas dispararon rayos X desde el PETRA III en Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), un acelerador de partículas en Hamburgo.,
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los investigadores establecieron la energía de los rayos X para que un solo fotón, o partícula de luz, eliminara los dos electrones de la molécula de hidrógeno. (Una molécula de hidrógeno consiste en dos protones y dos electrones. El fotón rebotó un electrón fuera de la molécula, y luego el otro, un poco como un guijarro saltando sobre la parte superior de un estanque., Estas interacciones crearon un patrón de onda llamado patrón de interferencia, que Dörner y sus colegas pudieron medir con una herramienta llamada microscopio de reacción Coltrims (Coltrims). Esta herramienta es esencialmente un detector de partículas muy sensible que puede registrar reacciones atómicas y moleculares extremadamente rápidas. El microscopio COLTRIMS registró tanto el patrón de interferencia como la posición de la molécula de hidrógeno a lo largo de la interacción.,
«dado que conocíamos la orientación espacial de la molécula de hidrógeno, utilizamos la interferencia de las dos ondas de electrones para calcular con precisión cuándo el fotón alcanzó el primero y cuándo alcanzó el segundo átomo de hidrógeno», dijo Sven Grundmann, coautor del estudio en la Universidad de Rostock en Alemania, en un comunicado.
¿esa vez? Doscientos cuarenta y siete zeptosegundos, con cierto margen de maniobra dependiendo de la distancia entre los átomos de hidrógeno dentro de la molécula en el momento preciso en que el fotón aló., La medición es esencialmente capturar la velocidad de la luz dentro de la molécula.
«observamos por primera vez que la capa de electrones en una molécula no reacciona a la luz en todas partes al mismo tiempo», dijo Dörner en la declaración. «El retardo de tiempo ocurre porque la información dentro de la molécula solo se propaga a la velocidad de la luz.»
Los resultados fueron detallados Oct. 16 en la revista Science.
Nota del Editor: esta historia se actualizó para corregir el valor del zeptosegundo. Es un punto decimal seguido de 20 ceros y un 1, NO 21 ceros.,
publicado originalmente en Live Science.
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