Les scientifiques ont mesuré l’Unité de temps la plus courte de tous les temps: le temps qu’il faut à une particule légère pour traverser une molécule d’hydrogène.
ce temps, pour mémoire, est de 247 zeptosecondes. Une zeptoseconde est un trillionième de milliardième de seconde, ou un point décimal suivi de 20 zéros et d’un 1. Auparavant, les chercheurs avaient plongé dans le domaine des zeptosecondes; en 2016, des chercheurs rapportant dans la revue Nature Physics ont utilisé des lasers pour mesurer le temps par incréments jusqu’à 850 zeptosecondes., Cette précision est un énorme bond par rapport au travail lauréat du prix Nobel 1999 qui a mesuré pour la première fois le temps en femtosecondes, qui sont des millionièmes de milliardièmes de secondes.
Il faut des femtosecondes pour que les liaisons chimiques se brisent et se forment, mais il faut des zeptosecondes pour que la lumière traverse une seule molécule d’hydrogène (H2). Pour mesurer ce très court voyage, le physicien Reinhard Dörner de L’Université Goethe en Allemagne et ses collègues ont pris des rayons X du PETRA III au Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), un accélérateur de particules à Hambourg.,
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Les chercheurs ont réglé l’énergie des rayons X de sorte qu’un seul photon, ou particule de lumière, a éliminé les deux électrons de la molécule d’hydrogène. (Une molécule d’hydrogène est constituée de deux protons et de deux électrons.) Le photon a rebondi un électron hors de la molécule, puis l’autre, un peu comme un caillou sautant au-dessus d’un étang., Ces interactions ont créé un motif d’onde appelé motif d’interférence, que Dörner et ses collègues ont pu mesurer avec un outil appelé microscope à réaction COLTRIMS (Coltrims). Cet outil est essentiellement un détecteur de particules très sensible qui peut enregistrer des réactions atomiques et moléculaires extrêmement rapides. Le microscope COLTRIMS a enregistré à la fois le modèle d’interférence et la position de la molécule d’hydrogène tout au long de l’interaction.,
« puisque nous connaissions l’orientation spatiale de la molécule d’hydrogène, nous avons utilisé l’interférence des deux ondes électroniques pour calculer précisément quand le photon a atteint le premier et quand il a atteint le deuxième atome d’hydrogène », a déclaré Sven Grundmann, coauteur de l’étude à L’Université de Rostock en Allemagne, a déclaré dans un communiqué.
en ce moment? Deux cent quarante-sept zeptosecondes, avec une certaine marge de manœuvre en fonction de la distance entre les atomes d’hydrogène dans la molécule au moment précis par lequel le photon s’est envolé., La mesure consiste essentiellement à capturer la vitesse de la lumière dans la molécule.
« Nous avons observé pour la première fois que la coquille d’électrons dans une molécule ne réagit pas à la lumière partout en même temps », a déclaré Dörner dans le communiqué. « Le délai se produit parce que l’information dans la molécule ne se propage qu’à la vitesse de la lumière. »
Les résultats ont été détaillés Oct. 16 dans la revue Science.
note de L’éditeur: Cette histoire a été mise à jour pour corriger la valeur de la zeptoseconde. C’est un point décimal suivi de 20 zéros et d’un 1, Pas de 21 zéros.,
initialement publié sur Live Science.
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