Vad är kortaste tidsintervall någonsin uppmätts?

June 27

Den kortaste tidsintervall någonsin uppmätts är 100 attosekunder (som), en miljard miljarddelar av en sekund. Mätningen uppnåddes genom en forskargrupp ledd av professor Ferenc Krausz, av Technische Universität Wien i Österrike. Forskarna använde tomografisk bildspråk för att spela in tillståndet för en elektron 100 attosekunder efter dess avgång från en atomkärna. Elektronen sköts ut av pulser av extrem ultraviolett (XUV) laserljus. Ju kortare våglängd, desto mer energi du kan packa in i en elektromagnetisk stråle, och extrem ultraviolett representerar en liten våglängd på endast 10 nm-100 nm, runt storleken på en stor molekyl. De enda former av elektromagnetisk strålning med kortare våglängder är röntgen, gammastrålning, och kosmisk strålning.

Den dator du använder för att komma åt den här webbsidan går förmodligen någonstans lite över 1 GHz, eller gigahertz, vilket betyder att det utför ungefär en miljard operationer per sekund. Den kortaste tidsintervall ännu mätt, 100 attosekunder, skulle kunna passa in i den en instruktion om en miljard gånger. 100 attosekunder är också den tid det tar för ljuset att färdas cirka 33 nanometer, och det är ingen slump att den tid som uppmäts är ungefär lika med den tid det tar ljuset att färdas våglängden av en extrem ultraviolett våg. Ytterligare sondering med röntgen eller gammastrålning kan minska det kortaste tidsintervall mäts i de låga attosekunder, och kanske till och med in i zeptoseconds (miljarder trillionths av en sekund).

Trots hur liten ett tidsintervall 100 attosekunder är, är det fortfarande 28 tiopotenser över de minsta fysiskt meningsfull tidslängd, Planck tid. Vid den lilla tidsintervall, kvantfluktuationer gör det svårt att urskilja någon tydlig riktning kausalitet. Men på 100 attosekunder, atom interaktioner är mycket stabila.

Det finns vissa biologiska processer som uppträder vid mycket låga tidsskalor. Till exempel, pigmenten i ögat som upptäcker inkommande ljus svarar inom ca 100 femtosekunder (fs), eller cirka 1000 gånger större än den kortaste intervallet mättes. Många snabba kemiska reaktioner äger rum i den femtosekund intervallet. Subatomära händelser, såsom utstötningen av elektronen från kärnan som i detta experiment, är en av de enda observerbara händelser som äger rum på dessa korta tidsskalor.

  • Den kortaste tidsintervall någonsin uppmätts ägde rum på Technische Universität Wien i Österrike.