يقيس العلماء أسرع فترة زمنية في “ zeptoseconds ”

طرفة وستفتقدها بالتأكيد.

قام العلماء بقياس أقصر فترة زمنية تم تسجيلها على الإطلاق ، وتسجيل الوقت الذي يستغرقه جسيم من الضوء لعبور جزيء واحد من الهيدروجين.

استغرقت الرحلة فائقة السرعة 247 زيبتوثانية ، وفقًا لفريق من الباحثين الألمان ، حيث يمثل الزيبتو ثانية تريليون جزء من المليار من الثانية. هذا يعادل الرقم 1 المكتوب خلف فاصلة عشرية و 20 صفرًا.

النتائج هي تتويج للجهود العالمية لقياس فترات زمنية أقصر وأقصر في الفيزياء ، وهي تقدم للعلماء طريقة لقياس التغيرات الذرية بدقة من خلال ما يعرف بالتأثير الكهروضوئي.

اقترح ألبرت أينشتاين نظرية التأثير الكهروضوئي في عام 1905 ، واصفًا الظاهرة التي يمكن أن تنفجر فيها الإلكترونات من الذرات بعد أن تصطدم بالضوء. في عام 1999 ، استخدم الكيميائي المصري أحمد زويل نبضات ليزر فائقة القصر لملاحظة كيف تغير الجزيئات شكلها. زويل ، الذي فاز بجائزة نوبل لأبحاثه ، قاس هذه التغيرات الضئيلة في الفمتوثانية. فيمتوثانية هي واحد من مليون من المليار من الثانية.

الآن ، قام العلماء في جامعة جوته في فرانكفورت ، ومعهد فريتز هابر التابع لجمعية ماكس بلانك في برلين ، و DESY ، وهو معجل الجسيمات في هامبورغ ، بقياس تقسيم زمني أقصر. تم نشر نتائجهم في 16 أكتوبر في مجلة العلوم.

أطلق الباحثون أشعة سينية من مسرع PETRA III على جزيء من الهيدروجين ، والذي يتكون من بروتونين وإلكترونين. قال العلماء إنهم استخدموا جسيمًا واحدًا من الضوء ، أو فوتونًا واحدًا ، لتحرر الإلكترونات. ثم استخدموا رشقات نارية سريعة من ليزر ثاني قريب من الأشعة تحت الحمراء لاكتشاف التفاعلات اللاحقة.

عندما اصطدم الفوتون بجزيء الهيدروجين ، أطلق إلكترونًا واحدًا أولاً ثم الثاني بسرعة بعد ذلك ، على غرار تخطي حصاة عبر سطح الماء. أحدث هذا التأثير موجات فيما يُعرف باسم “نمط التداخل” الذي سمح للعلماء بقياس الإلكترونات بدقة أثناء هروبها.

“نظرًا لأننا عرفنا الاتجاه المكاني لجزيء الهيدروجين ، فقد استخدمنا تداخل موجتي الإلكترون لنحسب بدقة متى وصل الفوتون إلى الموجة الأولى وعندما وصل إلى ذرة الهيدروجين الثانية ،” سفين جروندمان ، دكتوراه. مرشح في جامعة جوته ، أطروحته هي أساس الدراسة الجديدة ، قال في بيان.

من البداية إلى النهاية ، استغرق الفوتون 247 زيبتوثانية لعبور جزيء الهيدروجين ، على الرغم من وجود بعض الاختلاف اعتمادًا على مدى تباعد الذرات في جزيء الهيدروجين عند اصطدامها بالفوتون ، وفقًا لجروندمان.

قال رينهارد دورنر ، أستاذ الفيزياء الذرية في جوته ، في بيان: “لقد لاحظنا لأول مرة أن غلاف الإلكترون في الجزيء لا يتفاعل مع الضوء في كل مكان في نفس الوقت”. “يحدث التأخير الزمني لأن المعلومات داخل الجزيء تنتشر فقط بسرعة الضوء.”

READ  مجرة الكتلة الاعوجاج الفضاء والوقت ، يظهر جيمس ويب تلسكوب

You May Also Like

About the Author: Fajar Fahima

"هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز."

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *