NOVO RÉCORD DE TEMPO MÁIS CURTO MEDIDO: 247 ZEPTOSEGUNDOS

Concepto de medición do atraso do tempo de nacemento: (A) Distribución de intensidade nunha pantalla no campo afastado detrás da dobre fenda en (B). (B) Unha onda plana incide nunha dobre fenda. O cambio de fase [Δϕ] na fenda dereita provoca unha inclinación do patrón de interferencia. (C e D) A emisión dunha onda de fotoelectrón de dous átomos  indistinguibles dunha molécula  diatómica homonuclear imita a configuración de dobre fenda en (B). Aquí, o ángulo α está encerrado polo vector do momento do electrón e o eixo molecular. Un retardo de tempo (Δt) entre a emisión dun dos dous centros, por exemplo, que se orixina no tempo de viaxe do fotón que incide no lado esquerdo en (D), conduce a un desprazamento das franxas de interferencia en (C). A relación entre a distancia da fenda (lonxitude de ligazón molecular R, respectivamente) e a lonxitude de onda é 1,65 en ambos os casos [(B) e (D)]. En (B), a parte dereita da onda atrásase Δϕ = π/2, mentres que en (D) un atraso no tempo de nacemento de 247 zs provoca Δϕ≈π/11 para R = 0,74 Å. dir.luz, dirección da luz; mol. dir., dirección molecular / science.sciencemag.org

Trátase da medición do tempo máis curta ata o de agora nunha molécula de hidróxeno (H₂) que irradiaron con raios X da fonte láser de raios X PETRA III dentro da instalación de aceleración DESY de Hamburgo.

Os expertos mediron o tempo que tarda un fotón en cruzar unha molécula de hidróxeno. E ese tempo é de só 247 zeptosegundos (247 miltrillonésimas dun segundo).

Un zeptosegundo é unha  billonésima dunha mil millonésima de segundo, ou un punto decimal seguido de 20 ceros e un 1. Trátase dun gran salto con respecto ao gañador do Premio Nobel de 1999 que mediu por primeira vez o tempo en femtosegundos, que son millonésimas de mil millonésimas de segundo.

Necesítanse femtosegundos para que as ligazóns químicas rompan e fórmense, pero a luz tarda zeptosegundos en viaxar a través dunha soa molécula de hidróxeno (H₂). Para medir este tránsito tan sumamente curto, os físicos alemáns tomaron raios X do PETRA III en Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), un acelerador de partículas en Hamburgo.

Os investigadores fixaron a enerxía dos raios X de modo que un só fotón, ou partícula de luz, eliminase os dous electróns da molécula de hidróxeno. O fotón fixo  rebotar un electrón da molécula e logo o outro. Estas interaccións crearon un patrón de onda que puideron medir cunha ferramenta chamada microscopio de reacción de espectroscopía de movemento de ións de retroceso de obxectivo frío (COLTRIMS). O microscopio COLTRIMS rexistrou tanto o patrón de interferencia como a posición da molécula de hidróxeno ao longo da interacción.

O tempo? Douscentos corenta e sete zeptosegundos. Hoxe, unha cifra de récord.

A investigación aparece publicada en Science.

FONTE: Sarah Romero/muyinteresante.es/ciencia