Niemieccy naukowcy zmierzyli najmniejszą jednostkę czasu w historii20.10.2020

247 zeptosekund – tyle właśnie zajmuje przechodzenie cząstki światła przez cząsteczkę wodoru.

Choć postać Alberta Einsteina kojarzy się raczej z fizyką kwantową, to finalnie otrzymał on Nagrodę Nobla za odkrycie efektu fotoelektrycznego. Jest to proces, który pokazuje, że światło może działać na inne przedmioty, nie tylko jako fala, ale także jako cząsteczka. Jego najmniejsza część, czyli foton, jest zdolna przesuwać elektrony z powierzchni danego pierwiastka.

Do efektu fotoelektrycznego wrócili niedawno naukowcy z Uniwersytetu Goethego we Frankfurcie nad Menem w swoim eksperymencie. Moment, w którym najmniejsza cząstka światła, czyli foton, poruszyła elektrony atomu wodoru, określili na 247 zeptosekund. Nigdy wcześniej w historii nie zmierzono tak krótkiego odcinka czasu. Zeptosekunda stanowi bilionową część miliardowej części sekundy, co oznacza. że 1 zeptosekunda wynosi 0,000000000000000000001 s.

By dokonać tak skrupulatnego pomiaru, grupa fizyków pod przewodnictwem Reinharda Dörnera zebrała się w Niemieckim Synchrotronie Elektronowym (DESY). To drugi na świecie, zaraz po CERN-ie, akcelerator cząstek. Tam z pomocą promieniowania rentgenowskiego naukowcy rozpoczęli eksperyment, a jego efekty poznali dopiero dzięki bardzo czułemu mikroskopowi – Cold Target Recoil Ion Momentum Spectroscopy.

Cztery lata wcześniej badacze z Instytutu Maxa Plancka przepuścili światło przez atom helu, a czas, w którym doszło do emisji elektronów tego pierwiastka zajął nieco więcej – 850 zeptosekund. Z kolei w 1999 r. egipski chemik Ahmed Zewail otrzymał za swój pomiar czasu Nobla. Wtedy najkrótszą znaną jednostką była zaproponowana przez niego femtosekunda.