Rekordkort tid uppmätt av forskare

Av: TT

Publicerad:
Bilden visar hur fotonen (gul) producerar elektronvågor ur elektronmolnet (det grå) och när vågorna möts (det violetta). De röda prickarna är atomkärnorna i vätgasmolekylen. Det violetta mönstret drar något åt höger, vilket gör det möjligt att beräkna hur lång tid det tar för fotonen att gå från den ena atomen till den andra.
Foto: Sven Grundmann, Goethe University Frankfurt/TT
Bilden visar hur fotonen (gul) producerar elektronvågor ur elektronmolnet (det grå) och när vågorna möts (det violetta). De röda prickarna är atomkärnorna i vätgasmolekylen. Det violetta mönstret drar något åt höger, vilket gör det möjligt att beräkna hur lång tid det tar för fotonen att gå från den ena atomen till den andra.

Blinkar du till är det borta. Forskare har uppmätt den kortaste tidsperioden hittills.

I fotonernas värld kan en sekund vara en evighet. För dem kan i stället zeptosekunder ha betydelse. Vad är då en zeptosekund? Jo, det är en biljondel av en miljarddels sekund. Det är 0,0, följt av ytterligare 19 nollor, och därefter en etta.

Fysiker vid tyska Goethe-Universität i Frankfurt har lyckats mäta hur lång tid det tar för en ljuspartikel – foton – att passera en vätgasmolekyl (bestående av två väteatomer, i sin tur bestående av varsin proton och elektron). Svaret för den nyfikne är 247 zeptosekunder, i genomsnitt, vilket också är den kortaste tidsperiod som hittills uppmätts.

Forskarna mätte fenomenet genom att rikta röntgenstrålar från Petra III, en synkrotronljusanläggning vid DESY-laboratoriet utanför Hamburg, mot vätgasmolekylen. Energin anpassades så att den var tillräcklig för att en foton skulle kunna sända ut vätgasmolekylens båda elektroner. När den första elektronen sänds ut resulterar det i en elektronvåg, och strax därefter sker samma sak vid den andra.

Forskarna liknar det vid att fotonen är som en mackasten, som studsar två gånger på vattenytan och bildar vågor. När vågorna från de två nedslagen möter varandra slås de ut, i vad som kallas ett interferensmönster.

"Vi använde interferensen av de två elektronvågorna för att precist beräkna när fotonen träffade den andra väteatomen, säger forskaren Sven Grundmann i ett pressmeddelande.

Forskarna tror att tekniken bör fungera även på mer komplexa system, och att fler studier behövs.

Publicerad: