Har du noen gang hørt om zeptosekundet? Det representerer et slikt mål på tid, men så bittelitt at for hverdagen vår ender det opp med å være litt irrelevant. For alle formål er et zeptosekund en billion av en milliardedels sekund - eller tilsvarer ^10-21 sekund.

For ifølge Rebecca Boyle fra New Scientist har et team av forskere ved Max Planck Institute i Tyskland vært i stand til å måle en atomhendelse ved å bruke zeptosecond som referanse. Mer presist registrerte forskere hvor lang tid det tok et elektron å forlate et heliumatom - nøyaktig 850 zeptosekunder, hvis du var nysgjerrig!

Veldig raskt

I følge Rebecca tilsvarer dette "tiltaket" den minste tidsinndelingen som noen gang er registrert, og forskerne oppnådde denne bragden under et eksperiment kalt fotojonisering. Faktisk var målet å teste en effekt foreslått av Albert Einstein kjent som den fotoelektriske effekten - som tjente det tyske geniet Nobelprisen i fysikk - som oppstår når lyspartikler (fotonene) når elektronene som kretser rundt et atom.

For fort - og relevant, ja!

I følge kvantemekanikken kan fotonenergi under den fotoelektriske effekten absorberes fullstendig av et enkelt elektron eller deles mellom flere av dem. Til nå hadde det imidlertid ikke vært mulig å studere denne prosessen i detalj, og forskere hadde bare vært i stand til å måle hva som skjer med elektronet etter at det har forlatt atomet.

Det forskerne ved Max Planck Institute gjorde, var å måle den lille tiden før elektronutkastning. For å gjøre dette, brukte forskere først en superkort ultrafiolett lyspuls som varte mellom 100 og 200 attosekunder - som er 10-18 sekunder - for å begeistre de to elektronene som går i bane rundt et heliumatom.

Deretter traff forskerne det samme atomet med en infrarød laserpuls i fire femtosekunder (som er 10-15 sekunder) og fant ut at elektronet tok mellom 7 og 20 attosekunder for å bli "kastet ut" fra bane - avhengig av bane. interaksjon med atomkjernen og det andre elektronet.

Måling kan gjøre det mulig å utvikle og forbedre ulike teknologier

For denne puls tillot forskere å oppdage og måle elektronutstøting med en nøyaktighetsgrad på 850 zeptosekunder. Nå lurer du kanskje på hvorfor denne målingen er viktig, ikke sant?

Betydningen av eksperimentene er at de vil tillate forskere å observere kvanteoppførselen til atomer og elektron. Og når driften av disse ørsmå delene av materie blir forstått, vil denne kunnskapen tillate fremskritt og teknologier som kjernekraft, kvanteberegning og superledelse. Det vil si at det hele ikke har blitt mer aktuelt nå!