De wetenschappers zijn erin geslaagd de kortste tijdseenheid ooit te meten: 247 zeptoseconden voor een foton om het waterstofmolecuul te passeren. Een nieuw record is verbroken. Een groep onderzoekers is erin geslaagd om de kortste tijdseenheid ooit te meten: 247 zeptoseconden, wat gelijk is aan 0.000.000.000.000.000.000.247 seconden.
Het record is erin geslaagd het vorige te verslaan, dat werd geregistreerd op 850 zeptoseconden. Dit record werd geregistreerd in 2016 en sindsdien werken onderzoekers aan het verbeteren van meetinstrumenten om een grotere nauwkeurigheid te bereiken. Met andere woorden, de meetinstrumenten zijn nu ongeveer drie keer zo nauwkeurig.
Het duurt 247 zeptoseconden voordat een foton het waterstofmolecuul passeert
Dergelijke overdreven kleine metingen worden in het echte leven niet gebruikt, maar ze zijn nuttig op het gebied van scheikunde en natuurkunde. Hier wordt in feite het meest gebruikt om de tijd te meten die moleculen nodig hebben om zich te vormen en af te breken, de femtoseconde, die twee eenheden boven zeptoseconden ligt. Maar als we willen meten hoe lang het licht nodig heeft om door een molecuul te reizen, moeten we naar de kleinste eenheid gaan die we op dit moment kunnen registreren: 247 zeptoseconden.
In een deeltjesversneller in Hamburg heeft een groep onderzoekers deze extreem korte tijd weten te meten. Hiervoor hebben onderzoekers van Goethe-universiteit bestraalde waterstof (H2) molecuul met röntgenstraling. Het idee was om een foton op het molecuul te schieten om zijn twee atomen te verdrijven en de reactie te meten. En het werkte.
Het duurt 247 seconden voordat een foton het waterstofmolecuul passeert
Toen het foton het eerste atoom bereikte, genereerde het een golf en later gebeurde hetzelfde met het tweede atoom. De onderzoekers konden meten wanneer de twee golven botsten om elkaar op te heffen. Met dit en wetende de ruimtelijke positie die het molecuul had ten opzichte van het licht, konden ze de tijd bepalen die het foton nodig had om het molecuul te passeren: 247 zeptoseconden. Ongeveer, omdat het altijd afhangt van hoe gescheiden de twee atomen in het molecuul zijn en het perspectief van het licht wanneer het aankomt.
Om het veel eenvoudiger te maken, konden de onderzoekers berekenen hoe lang het licht nodig heeft om een waterstofmolecuul te passeren. Omdat het een van de eenvoudigste moleculen is, is het ook een van de kleinste, dus een van de kortste afstanden met een begin en een einde dat licht kan afleggen. Licht is het snelste in het heelal.
Misschien zullen we in de toekomst in staat zijn om de tijd te meten die nodig is om een enkel atoom of zelfs quarks (en verder) van een proton te passeren. In dat geval zullen we waarschijnlijk al onze toevlucht moeten nemen tot de yoctoseconde. Voorlopig duurt het 247 seconden voordat een foton het waterstofmolecuul passeert.
