C'è un nuovo record per la misurazione del tempo più breve: quanto tempo impiega la luce per attraversare una molecola di idrogeno
Per misurare piccole differenze nel tempo, è necessario un orologio davvero minuscolo e ricercatori in Germania hanno scoperto il più piccolo orologio conosciuto: una singola molecola di idrogeno. Usando il viaggio della luce attraverso la lunghezza di quella molecola, quegli scienziati hanno misurato l'intervallo di tempo più piccolo di sempre: 247 zeptosecondi. Non sai cos'è uno 'zepto'? Continuare a leggere…
Quando un po' di luce, chiamata fotone, colpisce un atomo con energia sufficiente , può espellere l'elettrone da quell'atomo e farlo volare. Quando impostiamo con cura questa situazione in un laboratorio, possiamo misurare l'emissione di elettroni dall'atomo e dedurre quando ha ricevuto il grande colpo dal fotone in arrivo.
Con più di un elettrone, puoi trasformare questa disposizione in un minuscolo orologio molto veloce. Il fotone colpirà un elettrone, e poi l'altro, e da misurare il ritardo tra gli elettroni in uscita , possiamo misurare il tempo impiegato dal fotone per viaggiare da un elettrone all'altro all'interno della molecola.
Per anni gli scienziati hanno costruito vari congegni atomici per fare esattamente questo, trovando orologi sempre più piccoli mentre vanno. Recentemente, un team della Goethe University in Germania è riuscito a farlo con una sola molecola di idrogeno (H2): due protoni che condividono due elettroni.
Usando un raggio di raggi X al Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), un acceleratore di particelle ad Amburgo, il team ha osservato le leggere differenze di tempo quando i due elettroni sono usciti dalla molecola quando sono stati colpiti con i raggi X, come riportato nel numero di ottobre di Science .
Da lì, hanno potuto calcolare il tempo impiegato dai fotoni a raggi X per compiere il salto da un'estremità all'altra della molecola. E quella differenza di tempo era quasi nulla: 247 zeptosecondi. Uno zeptosecondo è un trilionesimo di miliardesimo di secondo.
Se vuoi che sia scritto (e so che lo fai), assomiglia a questo: 0,000000000000000000247 secondi.
È un nuovo record mondiale per l'intervallo di tempo più breve mai registrato e ulteriori lavori in questo campo ci aiutano a comprendere le strutture dettagliate delle molecole e la loro relazione con i fotoni in arrivo, che ha applicazioni ovunque, dalla chimica all'energia nucleare.