A tudósok a legrövidebb időegységet mérték: az idő, amikor egy könnyű részecske áthalad egy hidrogénmolekulán.
Ez az idő, a rekord, 247 zeptoszekundum. A zeptoszekundum egy másodperc milliárdod része, vagy egy tizedes pont, amelyet 20 nulla és egy 1 követ. Korábban a kutatók belemerültek a zeptoszekundumok birodalmába; 2016-ban a Nature Physics folyóiratban közölt kutatók lézereket használtak az idő 850 zeptoszekundumos lépésekben történő mérésére., Ez a pontosság óriási ugrás az 1999-es Nobel-díjas műből, amely először femtoszekundumban mérte az időt, ami milliomod másodperc.
a kémiai kötések megtöréséhez és kialakulásához femtoszekundum szükséges, de zeptoszekundum szükséges ahhoz, hogy a fény egyetlen hidrogénmolekulán (H2) áthaladjon. Ennek a nagyon rövid utazásnak a méréséhez Reinhard Dörner, a németországi Goethe Egyetem fizikusa és kollégái röntgenfelvételeket készítettek a PETRA III-ról a Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) – ban, egy részecskegyorsítóban Hamburgban.,
kapcsolódó: a 7 mindennapi dolog titokzatos fizikája
a kutatók úgy állították be a röntgensugarak energiáját, hogy egyetlen foton vagy fényrészecske kiütötte a két elektronot a hidrogénmolekulából. (A hidrogénmolekula két protonból és két elektronból áll.) A foton az egyik elektront kilökte a molekulából, majd a másik, egy kicsit olyan, mint egy kavics, amely átugrott a tó tetején., Ezek az interakciók egy interferencia mintának nevezett hullámmintát hoztak létre, amelyet Dörner és kollégái egy hideg cél-Recoil Ion lendület spektroszkópia (COLTRIMS) reakciómikroszkópnak nevezett eszközzel tudtak mérni. Ez az eszköz lényegében egy nagyon érzékeny részecske detektor, amely rendkívül gyors atomi és molekuláris reakciókat képes rögzíteni. A COLTRIM mikroszkóp mind az interferencia mintáját, mind a hidrogénmolekula helyzetét rögzítette az interakció során.,
“mivel tudtuk a hidrogénmolekula térbeli orientációját, a két elektron hullám interferenciáját használtuk pontosan kiszámítani, amikor a foton elérte az elsőt, és amikor elérte a második hidrogénatomot” – mondta Sven Grundmann, a németországi Rostocki Egyetem tanulmányvezetője.
akkor? Kétszáznegyvenhét zeptoszekundum, némi mozgástérrel a molekulán belüli hidrogénatomok közötti távolságtól függően abban a pillanatban, amikor a foton szárnyalt., A mérés lényegében a molekulán belüli fénysebességet rögzíti.
“először figyeltük meg, hogy a molekulában lévő elektronhéj nem reagál a fényre mindenhol egyszerre” – mondta Dörner a nyilatkozatban. “Az időeltolódás azért következik be, mert a molekulán belüli információ csak fénysebességgel terjed.”
az eredményeket októberre részletezték. 16 a Science folyóiratban.
szerkesztő megjegyzése: Ezt a történetet frissítették a zeptosecond értékének korrigálására. Ez egy tizedes pont, amelyet 20 nulla és egy 1, nem pedig 21 nulla követ.,
eredetileg az élő tudományban jelent meg.
Vélemény, hozzászólás?