Не се опитвайте дори да заснемете зептосекунда, като използвате хронометъра, изпълнен с мелница. Този малък отрязък от време е частица от секундата - толкова малък е равен на едно число едно, което седи 21 места зад десетичната запетая, трилионна част от милиарда от секундата, съобщава Ребека Бойл от New Scientist . И изследователи от Института Макс Планк в Германия най-накрая измериха минутни промени в атом по скалата на зептосекундата.
Изследователите осъществили този подвиг, докато изучавали така наречения фотоелектричен ефект в действие. Алберт Айнщайн описа тази трудна светлина през 1905 г., като по-късно спечели Нобеловата награда по физика за обяснението си на тази определяща концепция. Фотоелектричният ефект показва, че светлината може да действа и като вълна, и като частица. Когато фотон или частица светлина с определена енергия удари електрон, той може да освободи електрона от своя атом. Фотонът изхвърля електрона в процес, наречен фотоемизия, основата зад слънчевата енергия.
Сега изследователите всъщност са заснели излъчването на електрон от атоми на хелий, измервайки минималното количество време, необходимо за изхвърляне на електрона след удара на фотона. За да измери събитието, физикът използва част от оборудването, наречено Attosecond Streak Camera, което се състои от два лазера с различна светлинна стрелба при изключително къси изблици, пише Stewart Wills от Optics and Photonics News. Изследователите насочили камерата към струя хелий - сравнително прост газ, състоящ се от атоми, които имат само два електрона всеки.
Първият лазер беше изключително ултравиолетов лъч, предназначен да възбуди хелия достатъчно, за да се откаже от един от неговите електрони, изстрелвайки в 100 атосекундни импулса (една атосекунда е само 10 -18 секунди). Вторият лазер беше близо до инфрачервена връзка и беше използван за улавяне на избягащите електрони в действие, стреляйки по четири фемтосекунди наведнъж (една фемтосекунда е само 10 -15 секунди).
Когато хелиевият атом изхвърли електрон, инфрачервеният лазер засече излъчването, което позволява на изследователите да изчислят продължителността на събитието до 850 зептосекунди. Експериментът показа, че са необходими между 7 и 20 атосекунди, за да хелиевият атом да изхвърли един от електроните си, съобщава Бойл. Резултатите от проучването бяха публикувани тази седмица в списанието Nature Physics.
Резултатите от експеримента дават на учените известна представа как работи този квантов процес, пише Бойл, и един ден може да бъде полезен при квантовите изчисления и свръхпроводимостта.
„Винаги има повече от един електрон. Те винаги си взаимодействат. Винаги ще се чувстват един друг, дори на големи разстояния ”, казва лидерът на отбора Мартин Шулце пред Бойл. „Много неща се коренят във взаимодействията на отделни електрони, но ние ги обработваме като колективно нещо. Ако наистина искате да развиете микроскопично разбиране на атомите, най-основното ниво, трябва да разберете как електроните се справят помежду си. "
Шулце казва на Уилс, че екипът използва хелий, един от най-простите атоми, за да потвърди своите методи и да създаде измервания за взаимодействието на множество електрони и фотони. Разработването на тези мънички срокове с прости атоми е първата стъпка към разбирането на повече атоми с повече електрони.
