Ați auzit vreodată despre zeptosecundă? Reprezintă o astfel de măsură de timp, dar atât de minusculă încât, pentru viața noastră de zi cu zi, ajunge să fie puțin irelevantă. Pentru toate intențiile și scopurile, o zeptosecundă este o miliardime de miliardime de secundă - sau echivalentul a 10 ^-21 dintr-o singură secundă.

Pentru că, potrivit Rebecca Boyle de la New Scientist, o echipă de cercetători de la Institutul Max Planck din Germania a putut măsura un eveniment atomic folosind zeptosecunda ca referință. Mai exact, oamenii de știință au înregistrat cât a durat un electron pentru a părăsi un atom de heliu - exact 850 de zeptosecunde, dacă ai fi curios!

Foarte rapid

Potrivit lui Rebecca, această „măsură” corespunde celei mai mici divizii de timp înregistrate vreodată, iar cercetătorii au obținut această fază în timpul unui experiment numit fotionizare. De fapt, obiectivul a fost testarea unui efect propus de Albert Einstein, cunoscut sub numele de Photoelectric Effect - care a câștigat geniul german Premiul Nobel pentru fizică - care apare atunci când particulele de lumină (fotonii) ajung la electroni care orbitează un atom.

Prea rapid - și relevant, da!

Conform mecanicii cuantice, în timpul efectului fotoelectric, energia fotonului poate fi complet absorbită de un singur electron sau împărțită între mai multe dintre ele. Cu toate acestea, până în prezent nu a fost posibil să studieze în detaliu acest proces, iar oamenii de știință nu au putut decât să măsoare ce se întâmplă cu electronul după ce și-a abandonat atomul.

Ceea ce au făcut cercetătorii de la Max Planck Institute a fost să măsoare cu exactitate cantitatea minima de timp înainte de expulzarea electronilor. Pentru a face acest lucru, oamenii de știință au folosit mai întâi un impuls ultraviolet de lumină ultra-scurtă, care durează între 100 și 200 de atosecunde - care este de 10-18 secunde - pentru a excita cei doi electroni care orbitează un atom de heliu.

Apoi, cercetătorii au lovit același atom cu un impuls cu laser infraroșu timp de patru femtosecunde (care este de 10-15 secunde) și au descoperit că electronul a luat între 7 și 20 de atosecunde pentru a fi „ejectat” de pe orbita sa - în funcție de orbita sa. interacțiunea cu nucleul atomului și celălalt electron.

Măsurarea poate permite dezvoltarea și îmbunătățirea diferitelor tehnologii

Pentru acest impuls, oamenii de știință au permis detectarea și măsurarea ejectării electronilor cu o rată de precizie de 850 de zeptosecunde. Acum s-ar putea să vă întrebați de ce este importantă această măsurare, nu?

Semnificația experimentelor este că vor permite cercetătorilor să observe comportamentul cuantic al atomilor și electronilor. Și când funcționarea acestor porțiuni minuscule de materie este înțeleasă, aceste cunoștințe vor permite avansuri și tehnologii precum energia nucleară, calculul cuantic și superconductivitatea. Se va spune că toată chestia nu a devenit mai relevantă acum!