Sciencemag.cz
Doporučujeme
Zepto neboli 10 na -21. Dobu 247 zeptosekund trvá fotonu projít molekulou vodíku.
V roce 1999 dostal egyptský chemik Ahmed Zewail Nobelovu cenu za zjištění, že k tvorbě a rozpadu chemických vazeb dochází v řádu femtosekund. Nyní na Gotheho Univerzitě v Mohuči tým Reinharda Dörnera změřil vůbec nejkratší časový úsek. Autoři studie provedli svá měření na molekule vodíku, kterou ozařovali rentgenovými paprsky z rentgenového laseru PETRA III v hamburském urychlovači DESY. Energie rentgenového paprsku byla nastavena tak, aby jediný foton dokázal z molekuly vytrhnout oba elektrony. Oba elektrony měly zároveň vlnový charakter a po vyražení druhého z elektronů vlny začaly interferovat. Interferenční obrazec se pak podařilo změřit pomocí reakčního mikroskopu COLTRIMS, speciálně vyvinutého pro tento účel.
Dvě vodíková jádra, která zůstala po odtržení elektronů, byla detekována zvlášť. Z jejich polohy se dala odvodit původní orientace molekuly a z této informace a interferenčního obrazce pak vyplynul přesný čas, kdy foton narazil do prvního a kdy do druhého atomu. Tisková zpráva mluví o změření nejkratší časové hodnoty, i když možná přesnější by bylo říct, že se toto číslo spíše vypočítalo.
247 zeptosekund je průměrná hodnota, závisející na tom, jak dlouhá je zrovna v konkrétní molekule vazba mezi atomy/jejich vzdálenost (poznámka: nakolik se toto může lišit?). Jak uvádějí autoři studie, každopádně se poprvé podařilo ukázat, že více elektronů z elektronového obalu v jedné molekule nereaguje na foton současně; k nějakému časovému zpoždění samozřejmě musí docházet, světlo má konečnou rychlost a rychleji než onen foton se příslušná informace v molekule šířit nemůže.
Zeptosecond Birth Time Delay in Molecular Photoionization, Science (2020). DOI: 10.1126/science.abb9318
Zdroj: Goethe University Frankfurt am Main/Phys.org
Jezera pod jižním pólem Marsu nepřeceňovat
