الفيزياء

الفيزيائيون يسجلون أقصر فترة زمنية على الإطلاق

 

الفيزيائيون يسجلون أقصر فترة زمنية على الإطلاق

إنها المدة التي يستغرقها جزء من الضوء لعبور جزيء الهيدروجين

صورة

أقصر فترة زمنية تم قياسها على الإطلاق هي 247 زيبتو ثانية (zepto = 10−21).   هذه هي المدة التي يستغرقها الضوء لعبور جزيء الهيدروجين.

قام الفيزيائيون بقياس أقصر فترة زمنية على الإطلاق. إنها 0.000000000000000000247 ثانية ، والمعروفة أيضًا باسم 247 زيبتو ثانية. وهذه الفترة هي الطريقة التي يستغرقها مرور الضوء عبر جزيء الهيدروجين.

لست مألوفا لِ   zeptoseconds؟ خذ كل الثواني التي مرت منذ بداية الكون. (يبلغ عمر الكون حوالي 13.8 مليار سنة). اضرب هذا الرقم في 2500. هذا هو عدد ال- zeptoseconds الموجودة في ثانية واحدة فقط.

أبلغ الباحثون عن قياسهم الجديد في 16 أكتوبر في مجلة Science. هذا سيسمح للفيزيائيين الآن بدراسة التفاعلات بين الضوء والمادة بمستوى جديد تمامًا من التفاصيل.

كمرحلة بدائية ، ألقى العلماء ضوء الأشعة السينية على غاز الهيدروجين. يحتوي كل جزيء هيدروجين على ذرتين هيدروجين. تُعرف جسيمات الضوء بالفوتونات. يعتبر كل منها كم (quantum) من الضوء. عندما يعبر الفوتون كل جزيء ، يقوم بالاطاحة بإلكترون - أولاً من ذرة هيدروجين ، ثم من الأخرى.

أثارت هذه الإلكترونات المطرودة موجات. ذلك لأن الإلكترونات تتصرف أحيانًا مثل الموجات. كانت هذه "الموجات الإلكترونية" مشابهة للتموجات التي تتشكل بفعل قفز حجر مرتين فوق ماء بركة. مع انتشار تلك الموجات الإلكترونية ، فإنها تتداخل مع بعضها البعض. في بعض الأماكن جعلوا بعضهم البعض أقوى. في أماكن أخرى ، ألغوا بعضهم البعض. تمكن الباحثون من ملاحظة نمط التموج باستخدام نوع خاص من المجهر.

إذا كانت موجات الإلكترون قد تشكلت في نفس الوقت ، لكان التداخل تمركز بشكل مثالي حول جزيء الهيدروجين. لكن موجة إلكترون واحدة تشكلت قليلاً قبل الأخرى. أعطى هذا الموجة الأولى مزيدًا من الوقت للانتشار. ويوضح سفين غروندمان أن ذلك أدى إلى تحويل التداخل نحو مصدر الموجة الثانية. إنه عالم فيزياء في جامعة جوته في فرانكفورت ، ألمانيا.

سمح هذا التحول للباحثين بحساب التأخير الزمني بين تكوين موجتي الإلكترون. هذا التأخير: 247 زيبتو ثانية. إنه يطابق ما توقعه الفريق ، بناءً على سرعة الضوء والقطر المعروف لجزيء الهيدروجين.

 لاحظت التجارب السابقة تفاعلات الجسيمات قصيرة مثل الأتوثانية  atto)=−18(10. واحد الأتوثانية هو 1000 مرة من الزيبتو ثانية.

المصدر

النشرة البريدية

الرجاء تعبئة التفاصيل ادناه لتلقي نشرتنا البريدية