
科學家測量了有史以來最短的時間:越過光線的時間氫分子。
記錄的那個時候是247個Zeptseconds。 Zeptsecond是十億分之一的一萬億美元,或一個小數點,其次是20個零。 2016年,研究人員在期刊上報導自然物理學使用激光器以增量為850個Zeptseconds的時間來測量時間。這種準確性是1999年的巨大飛躍諾貝爾獎- 贏得了首先在飛秒中測量時間的工作,這是十億分之十的百萬分之一。
化學鍵破裂和形成需要飛秒,但是光Zeptsonds才能穿過單個氫分子(H2)。為了衡量這次短途旅行,德國歌德大學的物理學家萊因哈德·多納(ReinhardDörner)和他的同事射擊X射線來自漢堡的粒子加速器德國電子同步器(DESY)的Petra III。
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研究人員設定了X射線的能量,以使單個光子或光顆粒將兩個電子從氫分子中敲出。 (一個氫分子由兩個質子和兩個電子組成。)光子從分子中彈出一個電子,然後是另一個電子,有點像卵石跳過池塘頂部。這些相互作用產生了一種稱為乾擾模式的波模式,Dörner和他的同事可以使用稱為冷目標後坐力動量光譜(Coltrims)反應顯微鏡的工具進行測量。該工具本質上是一個非常敏感的粒子探測器,可以記錄非常快的原子和分子反應。在整個相互作用過程中,Coltrims顯微鏡記錄了氫分子的干擾模式和位置。
“因為我們知道氫分子,我們使用兩個電子波的干擾來精確計算光子何時達到第一個,以及它到達第二個氫原子時。在一份聲明中說。
那個時候? 247二十七個Zeptseconds,有一些擺動的室,具體取決於分子內氫原子之間的距離,在光子翼的精確時刻。測量本質上是捕獲分子內的光速。
Dörner在聲明中說:“我們第一次觀察到分子中的電子外殼同時不會對光線反應。” “發生時間延遲是因為分子內的信息僅以光速擴散。”
結果於10月16日在期刊上詳細介紹科學。
編者註:此故事已更新以糾正Zeptsecond的價值。這是小數點,其次是20個零和1,而不是21個零。
最初發表在現場科學上。