Møte zeptosecond, den korteste enhet du noen gang målt

Forskere har målt den korteste enhet gang: tiden det tar en lys partikkel å krysse en hydrogen-molekylet.

den tiden, for the record, er 247 zeptoseconds. En zeptosecond er en trillionth av en milliarddel av et sekund, eller et komma etterfulgt av 20 nuller og en 1. Tidligere forskere hadde dyppet i riket av zeptoseconds; i 2016, forskere rapportering i tidsskriftet Nature Fysikk brukt laser for å måle tid i trinn ned til 850 zeptoseconds., Denne nøyaktigheten er et stort sprang fra 1999-Nobel-Prize-vinnende arbeid som først målte tiden i femtoseconds, som er milliondeler av en billionths av sekunder.

Det tar femtoseconds for kjemiske bindinger til pause og form, men det tar zeptoseconds for lys til å reise over en enkelt hydrogen-molekylet (H2). For å måle dette veldig kort tur, fysiker Reinhard Dörner av Goethe-Universitetet i Tyskland og hans kolleger skudd X-stråler fra den PETRA III ved Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), en partikkel-akselerator i Hamburg.,

i Slekt: Den mystiske fysikk 7 hverdagslige ting

forskerne sette energien av X-stråler, slik at en enkelt foton, eller partikkel av lys, slo to elektroner ut av hydrogen-molekylet. (En hydrogen-molekylet består av to protoner og to elektroner.) Fotonet spratt ett elektron ut av molekylet, og deretter den andre, litt som en stein og hopper over toppen av en dam., Disse vekselsvirkningene skapt en bølge mønster som kalles en interferens mønster, som Dörner og hans kolleger kunne måle med et verktøy som heter en Kald Mål Rekyl Ion-Momentum Spektroskopi (COLTRIMS) reaksjon mikroskop. Dette verktøyet er egentlig en veldig følsom partikkeldetektor som kan ta ekstremt rask atomic and molecular reaksjoner. Den COLTRIMS mikroskop registrert både interferens mønster og plasseringen av hydrogen molekyl gjennom samhandling.,

«Siden vi visste romlig orientering av hydrogen molekyl, som vi brukte forstyrrelser av de to elektron bølger å nøyaktig beregne når fotonet nådd først, og når det har nådd den andre hydrogenatom,» Sven Grundmann, en studie medforfatter ved Universitetet i Rostock i Tyskland, sa i en uttalelse.

den tiden? To hundre og førtisju zeptoseconds, med litt slingringsmonn, avhengig av avstanden mellom hydrogen atomer i molekylet øyeblikket fotonet bevingede av., Målet er i hovedsak å fange hastigheten på lyset i molekylet.

«Vi har observert for første gang at elektronet skallet i et molekyl ikke reagerer på lys overalt på samme tid,» Dörner sagt i uttalelsen. «Den tid forsinkelsen oppstår fordi informasjon i molekylet bare sprer seg i lysets hastighet.»

resultatene var detaljert Okt. 16 i tidsskriftet Science.

Editor ‘ s note: Denne historien ble oppdatert for å korrigere verdien av zeptosecond. Det er et desimaltegn etterfulgt av 20 nuller og en 1, ikke 21 nuller.,

Opprinnelig publisert på Live Science.