Os cientistas mediram a unidade de tempo mais curta da história: o tempo que uma partícula de luz leva para cruzar hidrogênio molécula.

Desta vez, de convénio com os registros, é de 247 zeptosegundos. Um zeptosegundo é um trilionésimo de segundo, ou um ponto decimal seguido por 20 zeros e um 1.

Anteriormente, os pesquisadores haviam mergulhado no reino dos zeptosegundos; em 2016, pesquisadores relataram na revista Física da natureza eles usaram lasers para medir o tempo em incrementos de até 850 zeptosegundos.

Essa precisão é um grande salto em relação ao trabalho vencedor do Prêmio Nobel de 1999, que primeiro mediu o tempo em femtossegundos, que são milionésimos de milésimo de segundo.

Leva femtossegundos para que as ligações químicas se quebrem e se formem, mas leva zeptossegundos para a luz viajar através de uma única molécula de hidrogênio (H2).

Para medir esta viagem muito curta, o físico Reinhard Dörner, da Universidade Goethe, na Alemanha, e seus colegas atiraram Raios X. do PETRA III da Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), um acelerador de partículas em Hamburgo.

Os pesquisadores configuraram a força dos raios X de modo que um único fóton ou partícula de luz eliminasse os dois elétrons da molécula de hidrogênio. (Uma molécula de hidrogênio consiste em dois prótons e dois elétrons.) O fóton soprou um elétron para fora da molécula e depois o outro, porquê uma pedra pulando por cima de um lago.

Essas interações criaram um padrão de vaga denominado padrão de interferência, que Dörner e colegas puderam medir com uma utensílio chamada de microscópio de reação por espectroscopia de íons de momento de revestimento de cartão insensível (COLTRIMS). Esta utensílio é essencialmente um detector de partículas muito sensível que pode registrar reações atômicas e moleculares extremamente rápidas.

O microscópio COLTRIMS registrou o padrão de interferência e a posição da molécula de hidrogênio durante a interação.

“Já que conhecíamos a orientação espacial do molécula de hidrogênio, usamos a interferência das duas ondas eletrônicas para calcular com precisão quando o fóton atingiu o primeiro e quando atingiu o segundo corpúsculo de hidrogênio “, disse Sven Grundmann, co-responsável do estudo na Universidade de Rostock, em Alemanha. ele disse em um expedido.

Aquele momento? Duzentos e quarenta e sete zeptosegundos, com qualquer espaço para se movimentar dependendo da pausa entre os átomos de hidrogênio da molécula no momento preciso do fóton alado. A medida é basicamente ocupar a velocidade da luz dentro da molécula.

(Sven Grundmann / Goethe University Frankfurt)

IMAGEM: Uma partícula de luz, chamada de fóton (seta amarela), produz ondas eletrônicas a partir de uma nuvem de elétrons (cinza) de uma molécula de hidrogênio (vermelho: núcleo). O resultado dessas interações é o que se labareda de padrão de interferência (branco violeta). O padrão de interferência é ligeiramente predisposto para a direita, permitindo aos pesquisadores calcular o tempo que leva para o fóton passar de um corpúsculo para outro.

“Observamos pela primeira vez que a categoria de elétrons de uma molécula não reage à luz em todos os lugares ao mesmo tempo”, disse Dörner no expedido. “O demorado ocorre porque a informação dentro da molécula só se estende na velocidade da luz.”

Os resultados foram detalhados no dia 16 de outubro na revista Ciência.

Este item foi publicado originalmente por Ciência viva. Leia o item original .

Este item foi reescrito, traduzido de uma publicação em inglês. Clique cá para acessar a material original (em inglês)!