Επιστήμονες κατέγραψαν το μικρότερο διάστημα χρόνου. Meet the zeptosecond, the shortest unit of time ever measured

Nicolas Poussin (1594–1665), A Dance to the Music of Time (c 1634-6), oil on canvas, 82.5 × 104 cm, The Wallace Collection, London. Wikimedia Commons. Επιστήμονες στη Γερμανία μέτρησαν την πιο σύντομη διάρκεια του χρόνου που έχει ποτέ μετρηθεί, σημειώνοντας έτσι ένα νέο παγκόσμιο ρεκόρ στη μέτρηση των μικρών χρονικών διαστημάτων. Πρόκειται για το χρόνο που χρειάζεται ένα σωματίδιο του φωτός (φωτόνιο) για να διασχίσει ένα μόριο υδρογόνου και ισούται με περίπου 247 zeptoseconds. Αυτό είναι το μικρότερο χρονικό διάστημα που έχει μετρηθεί μέχρι σήμερα πάνω στη Γη. Scientists have measured the shortest unit of time ever: the time it takes a light particle to cross a hydrogen molecule. That time, for the record, is 247 zeptoseconds. A zeptosecond is a trillionth of a billionth of a second, or a decimal point followed by 20 zeroes and a 1.

Την πιο σύντομη -μέχρι στιγμής- διάρκεια του χρόνου κατάφεραν να μετρήσουν επιστήμονες από τη Γερμανία, καταρρίπτοντας το παγκόσμιο ρεκόρ στη μέτρηση των μικρών χρονικών διαστημάτων.

Πρόκειται ειδικότερα, για τον χρόνο που χρειάζεται ένα σωματίδιο του φωτός (σ.σ. φωτόνιο) για να διασχίσει ένα μόριο υδρογόνου. Δηλαδή, περίπου 247 zeptoseconds. Αυτό πλέον, είναι και το μικρότερο χρονικό διάστημα, το οποίο έχει μετρηθεί μέχρι σήμερα στην παγκόσμια επιστημονική ιστορία.

The photon (yellow, coming from the left) produces electron waves out of the electron cloud (grey) of the hydrogen molecule (red: nucleus), which interfere with each other (interference pattern: violet-white). The interference pattern is slightly skewed to the right, allowing the calculation of how long the photon required to get from one atom to the next. Credit: Sven Grundmann, Goethe University Frankfurt

Ένα zeptosecond ισούται με το ένα τρισεκατομμυριοστό του ενός δισεκατομμυριοστού του ενός δευτερολέπτου ή αλλιώς 10^-21 δευτερόλεπτα ή πιο απλά, ο αριθμός 0 ακολουθούμενος μετά την υποδιαστολή από 20 μηδενικά και το 1.

Για πρώτη φορά, το 2016 οι επιστήμονες είχαν εισέλθει στην απειροελάχιστα μικρή χρονική επικράτεια των zeptoseconds, ενώ μερικά χρόνια νωρίτερα, το 1999, είχε δοθεί το βραβείο Νόμπελ για τη μέτρηση χρονικών διαστημάτων της τάξης των femtoseconds, δηλαδή εκατομμυριοστών του δισεκατομμυριοστού του δευτερολέπτου (10^-15 δευτερόλεπτα) με τη βοήθεια βραχέων παλμών λέιζερ.

Για να δημιουργηθούν και να διασπαστούν οι χημικοί δεσμοί ανάμεσα στα άτομα, χρειάζονται κάποια femtoseconds, αλλά για να ταξιδέψει το φως διαμέσου ενός μορίου υδρογόνου, ο χρόνος είναι πολύ μικρότερος, μόνο μερικά zeptoseconds.

Τώρα, για πρώτη φορά, οι επιστήμονες του Πανεπιστημίου Γκέτε στη Φρανκφούρτη και του επιταχυντή σωματιδίων DESY στο Αμβούργο, με επικεφαλής τον καθηγητή φυσικής Ράινχαρντ Ντέρνερ,μέτρησαν -με τη βοήθεια ακτίνων Χ και του υπερυψηλής ακριβείας μικροσκοπίου COLTRIMS- μια διαδικασία, η οποία είναι κατά αρκετές τάξεις μεγέθους πιο σύντομης διάρκειας σε σχέση με τα femtoseconds.

Πηγές: Zeptosecond Birth Time Delay in Molecular Photoionization, Science (2020). DOI: 10.1126/science.abb9318 - https://www.livescience.com/zeptosecond-shortest-time-unit-measured.html - https://www.naftemporiki.gr/story/1647720/247-zeptoseconds-to-pio-suntomo-xroniko-diastima-pou-exei-metrithei