247 zeptosegundos es el tiempo medido más corto hasta la fecha

. Físicos atómicos Universidad de Frankfurt han estudiado por primera vez un proceso más corto que femtosegundot en tamaño.

Midieron el tiempo transcurrido fotón excediendo un molécula hidrógeno: aproximadamente 247 zeptosegundos o mil millones de segundos con una longitud de enlace molecular promedio. Este es el período de tiempo más corto medido con éxito hasta ahora.

Los investigadores del laboratorio de Reinhard Dorner realizaron una medición de tiempo con la molécula de hidrógeno (H2), que irradiaron con rayos X de una fuente láser de rayos X PETRA III en el acelerador DESY en Hamburgo.

Los investigadores fijaron la energía de los rayos X de modo que un fotón fuera suficiente para eliminar ambos electrones de la molécula de hidrógeno.

Los electrones se comportan como partículas y ondas simultáneamente y, por lo tanto, la eliminación del primer electrón dio como resultado ondas de electrones que primero arrojaron una molécula de hidrógeno al átomo y luego la segunda en rápida sucesión, las ondas fusionadas.

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El fotón se comportó aquí como una roca plana que se desliza dos veces por el agua: cuando el canal de la onda se encuentra con la cresta de la onda, las ondas del primer y segundo contacto con el agua se cancelan entre sí, dando como resultado el llamado patrón de perturbación.

Los investigadores midieron el patrón de perturbación del primer electrón extraído utilizando el microscopio de reacción COLTRIMS, un dispositivo que Dörner ayudó a desarrollar.

Simultáneamente con el patrón de perturbación, el microscopio de reacción COLTRIMS también permitió determinar la orientación de la molécula de hidrógeno. Los investigadores aprovecharon el hecho de que el segundo electrón también dejó una molécula de hidrógeno, lo que provocó que los núcleos de hidrógeno restantes se separaran y fueran detectados.

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“Como conocíamos la dirección espacial de la molécula de hidrógeno, usamos la interferencia de dos ondas de electrones para calcular exactamente cuándo un fotón alcanzó el primero y cuándo alcanzó el segundo átomo de hidrógeno”, dice Sven Grundmann, cuya tesis doctoral forma la base de un artículo científico en Science.

“Y esto es hasta 247 zeptosegundos, dependiendo de qué tan lejos estén los dos átomos en la molécula desde una perspectiva de la luz”.

El profesor Reinhard Dörner añade: “Por primera vez, encontramos que la capa de electrones de una molécula no reacciona a la luz en todas partes al mismo tiempo. El retraso se produce porque la información dentro de la molécula solo viaja a la velocidad de la molécula.

fjb