Romanian
German
Arabic
Azerbaijani
Chinese (Traditional)
English
Esperanto
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Polish
Portuguese
Romanian
Russian
SpanishZeptosecunde. Oamenii de știință au măsurat cea mai scurtă perioadă de timp din istorie
O echipă de oameni de știință germani a măsurat trecerea fotonilor prin molecula de hidrogen. Aceasta este cea mai scurtă măsurare a unei perioade de timp de până acum și este exprimată în zeptosecunde sau trilioane de secunde. Fizicienii de la Universitatea Johann Wolfgang Goethe din Frankfurt au măsurat cum, în colaborare cu oamenii de știință de la Institutul Fritz Haber din Berlin și DESY din Hamburg mult timp este nevoie de un foton pentru a traversa o particulă de hidrogen. Rezultatul pe care l-au obținut este de 247 zeptosecunde pentru lungimea medie a legăturii particulei. Acesta este cel mai scurt interval de timp care a fost măsurat până acum.
Rezultatele sunt publicate în revista "Ştiinţă"descris în detaliu. (https://science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.abb9318)
Sursa imaginii: "https://aktuelles.uni-frankfurt.de/englisch/physics-zeptoseconds-new-world-record-in-short-time-measurement/"
Die Zeit
În lucrarea sa câștigătoare a Premiului Nobel din 1999, chimistul egiptean Ahmed Zewail a măsurat viteza cu care particulele își schimbă forma. Folosind blițuri laser ultra-scurte, a descoperit că formarea și ruperea legăturilor chimice are loc în intervalul femtosecundei. O femtosecundă este egală cu o miliardime de secundă (0,0000000000000000001 secunde, 10E-15 secunde).
Dar fizicienii germani au investigat un proces mult mai scurt decât femtosecunda. Au măsurat cât durează un foton pentru a pătrunde într-o moleculă de hidrogen. Măsurătorile au arătat că călătoria fotonică durează 247 zeptosecunde pentru lungimea medie de legare a particulelor și o zeptosecundă este egală cu o trilionime de secundă (0,00000000000000000000001 secundă, 10E-21).
Prima înregistrare a unui fenomen de o durată atât de scurtă a fost în 2016. Atunci oamenii de știință au capturat electronul eliberat din legăturile atomului de heliu original. Au estimat că această buclă a durat 850 de zeptosecunde. Rezultatele acestor măsurători au apărut în revista „Nature Physics”.
Zeptosecunde
Pentru a măsura această călătorie extrem de scurtă de fotoni prin molecula de hidrogen (H2), fizicianul Reinhard Dörner de la Universitatea Johann Wolfgang Goethe și colegii săi au înregistrat raze X la acceleratorul PETRA III de la DESY (German Electron Synchrotron) din Hamburg. Oamenii de știință au ajustat energia razelor X astfel încât un singur foton să scoată ambii electroni din particula de hidrogen. Primul a fost expulzat și a fost creată o undă, la care s-a alăturat o undă a celui de-al doilea electron după un timp extrem de scurt. Fotonul s-a comportat ca o pietricică plană care ricoșează de pe suprafața apei și, în acest caz, sare de două ori pe valuri.
Oamenii de știință au măsurat modelul de interferență al primului electron expulzat folosind instrumentul COLTRIMS (Spectroscopie Ion Momentum Recoil Cold Target), o cameră care arată procese ultrarapide în atomi și particule. În același timp cu imaginea de interferență, dispozitivul COLTRIMS a fost capabil să determine poziția moleculei de hidrogen în timpul interacțiunii.
- Întrucât știam orientarea spațială a moleculei de hidrogen, am folosit interferența a două unde de electroni pentru a calcula exact când fotonul a ajuns la primul și al doilea atom de hidrogen ", spune Sven Grundmann de la Universitatea din Rostock, Germania, coautor a studiului.
A fost nevoie de 247 de zeptosecunde pentru ca fotonul să treacă între atomi. - Pentru prima dată am observat că electronii dintr-o moleculă nu reacționează întotdeauna la lumină în același timp. Întârzierea are loc deoarece informațiile din moleculă se propagă numai cu viteza luminii ", explică Dörner.