Výskumníci z Goetheho univerzity v nemeckom Frankfurte prekonali rekord v najkratšom časovom úseku, aký bol kedy nameraný. Čas 247 zeptosekúnd, ktorý je pre nás len ťažko predstavideľný, sa im podarilo zachytiť pomocou röntgenového žiarenia, píše Science Alert.

Obrovský pokrok od počiatku podobných výskumov

Ako informoval portál Phys.org, tímu vedcov pod vedením profesora Reinharda Dörnera z Goetheho univerzity sa podarilo namerať nový najkratší časový úsek, ktorý predstavuje čas, za ktorý prejde fotón svetla cez jednu molekulu vodíka. Je ním 247 zeptosekúnd, teda 247 triliardtín sekundy, pričom predošlý rekord z roku 2016 bol na úrovni 850 zeptosekúnd.

Tento vedecký počin nadväzuje na výskum chemika Ahmeda Zewaila z roku 1999, ktorý získal Nobelovu cenu za štúdium prechodných stavov chemických reakcií prostredníctvom femtosekundovej spektroskopie, meranej vo vtedy novo zadefinovaných femtodekundách. Jedna femtosekunda však činí „až“ jednu biliardtinu sekundy.

Zobraziť celú galériu (2)

Ahmed Zewail / Zdroj: California Institute of Technology

Na nameranie tohto krátkeho časového úseku použili vedci röntgenové žiarenie zo zariadenia PETRA III, ktoré je súčasťou urýchľovača častíc DESY v Hamburgu. Týmito lúčmi ožiarili molekulu vodíka tak, aby jediný fotón vyrazil oba elektróny z molekuly, pričom najprv odrazil jeden elektrón a potom druhý.

Tieto interakcie vytvorili jav nazývaný interferenčný vzor, ktorý sa následne vedcom podarilo odmerať použitím reakčného mikroskopu COLTRIMS so schopnosťou zaznamenať extrémne rýchle atómové a molekulárne reakcie. Vďaka nemu tak výskumný tím zachytil nie len interferenčný vzor, ale aj pozíciu molekuly vodíka počas reakcie.

„Keďže sme poznali priestorovú orientáciu molekuly vodíka a reakciu dvoch elektrónových vĺn, dokázali sme presne vypočítať, kedy fotón dorazil k prvému a druhému atóm vodíka,“ uviedol spoluautor štúdie Sven Grundmann. 

Zobraziť celú galériu (2)

Pixabay

Je však dôležité pripomenúť, že nameraný čas 247 zeptosekúnd nemusí byť úplne presný. Jeho odchýlka totiž závisí od vzdialenosti medzi atómami vodíka v presnom okamihu, keď tade fotón preletel. K časovému oneskoreniu dochádza, pretože informácie v molekule sa šíria „iba“ rýchlosťou svetla, dodal Dörner.