اندازه گیری کوتاهترین فاصله زمانی در جهان

دانشمندان آلمانی اعلام کردند با کشف کوچکترین مدت زمانی که یک الکترون برای خروج از اتم نیاز دارد، کوتاهترین فاصله زمانی در جهان را اندازه گیری کرده اند.

به گزارش خبرگزاری مهر، تاکنون این طور فرض می شد که الکترونها بلافاصله پس از برخورد فوتون یا ذرات نوری خروج از اتم را آغاز می کنند، این پدیده که به Photoemission شهرت دارد، بیش از صد سال پیش توسط آلبرت اینشتین تشریح شده بود.

اما فیزیکدانان دانشگاه "تکنیچه"، "لودویک مکسیمیلیان" و مکس پلانک دریافتند زمانی که نور به واسطه اتمها جذب می شود، الکترون برانگیخته شده و در صورتی که انرژی کافی وجود داشته باشد، از اتم خارج خواهد شد.

با این حال در جدا شدن الکترونها از اتم تاخیر زمانی وجود دارد که به ادعای دانشمندان آلمانی این کوتاهترین فاصله زمانی است که تا کنون اندازه گیری شده است دانشمندان با استفاده از تکنولوژی زمان سنجی فوق کوتاه خود پالسهایی از پرتوهای لیزری نزدیک به مادون قرمز را به اتم گاز خنثی نئون تاباندند.

اتمها به صورت همزمان تحت تاثیر پرتوهای ماورا بنفش شدیدی به مدت 180 اتوثانیه (10 به توان منفی 18 از یک ثانیه) قرار گرفتند و الکترونها را از مدارهای اتمی خود آزاد کردند سپس زمان خروج الکترونهای برانگیخته از اتم ثبت شد. دانشمندان دریافتند الکترونها در مدارهای اتمی متفاوت که به صورت همزمان برانگیخته شده اند نیز اتم را در زمانی کوتاه اما قابل محاسبه و برابر 20 اتوثانیه ترک می کنند.

"رینهارد کینبرگر" یکی از محققان این پروژه توضیح می دهد یک اتوثانیه برابر یک میلیاردم از یک میلیاردم یک ثانیه است، دوره زمانی که تصور آن کاملا غیر ممکن است اما پس از برانگیختگی الکترونها توسط نور در این آزمایش، یکی از آنها زودتر از بقیه اتم را رها کرده و دانشمندان توانستند این شتاب الکترونی را آشکارا نمایان سازند.

به گفته دانشمندان این تحقیقات نشان می دهد نه تنها الکترونها با هسته اتم خود در تعاملند، بلکه بر روی یکدیگر نیز تاثیر می گذارند این تعاملات کمتر شناخته شده تاثیرات بنیادینی بر روی حرکات الکترونها در ریزترین ابعاد ممکن دارند، فرایندی که تعیین کننده روند تمامی فرایندهای بیولوژیکی و شیمیایی است.

بر اساس گزارش بی بی سی، دانشمندان بر این باورند دوره زمانی 20 اتوثانیه ای برای خروج الکترونها کوتاهترین مدت زمانی است که تا به حال به صورت مستقیم اندازه گیری شده است.