Bilim İnsanları En Küçük Zaman Aralığını Keşfetti ve Rekor Kırdı!

Bilim dünyasında yenilikler ve rekorlar daima birbirini takip eder, çünkü araştırmalara her gün bir yenisi eklenir. Zaman birimleri, özellikle pandemi sürecinde hızlı geçmesi ya da geçmemesi konusunda birçoğumuzun odak noktası haline gelmiştir ki bizler genel olarak saniyeler ve saliselerden haberdarız. Oysa bilim dünyası için saniyeler oldukça uzun bir süre. 

Femtosaniye Nedir?

1999'da Mısırlı kimyager Ahmed Zewail, deneyinde femtokimyayı kurarak moleküllerin şeklini değiştirdiği ve işlemlerin hızını ölçtüğü için Nobel Ödülü'ne layık görülmüştü. Bu ölçümler, bir femtosaniyenin 0.000000000000001 saniyeye veya 10^-15 saniyeye eşit olduğu femtosaniye cinsinden gerçekleştirildi.

20 Yıl Sonra Rekor Kırıldı! Bir Fotonun Bir Hidrojen Molekülünü Geçmesi Ne Kadar Sürer?

Şimdi, yaklaşık yirmi yıl sonra, Profesör Reinhard Dörner liderliğindeki Goethe Üniversitesi'ndeki atom fizikçileri, ilk kez femtosaniyeden daha kısa bir zaman aralığını keşfettiler ve o da: bir fotonun bir hidrojen molekülünü geçmesinin ne kadar sürdüğünün ölçümüdür.

Bu, şimdiye kadar ölçülen ve yaklaşık 247 zeptosaniye (saniyenin milyarda birinin trilyonda biri veya 10^-21 saniye) olan en kısa zaman aralığıdır. Bunu başarmak için bilim insanları, Hamburg Accelerator Facility (DESY)'deki X-ışını lazer kaynağı PETRA III'ten X ışınları ile bir hidrojen molekülünü ışınladılar. Bunu, bir fotonun her iki elektronu hidrojen molekülünden çıkarmak için yeterli olacağı şekilde kurdular.

Bilim adamları daha sonra COLTRIMS reaksiyon mikroskobunu kullanarak ilk çıkan elektronun girişim modelini hesapladılar. Bu cihaz kısmen Dörner tarafından geliştirilmiş olup atom ve moleküllerde süper hızlı reaksiyon süreçlerini görünür kılıyor.

Doktora tezi olan Sven Grundmann:

"Hidrojen molekülünün uzamsal yönelimini bildiğimiz için, fotonun ilkine ve ikinci hidrojen atomuna ulaştığında kesin olarak hesaplamak için iki elektron dalgasının girişimini kullandık,"

diye açıkladı.

"Ve bu, molekülde iki atomun ışık perspektifinden ne kadar uzak olduğuna bağlı olarak 247 zeptosaniye kadar."

“Bir moleküldeki elektron kabuğunun aynı anda her yerde ışığa tepki vermediğini ilk kez gözlemledik. Zaman gecikmesi, molekül içindeki bilgi yalnızca ışık hızında yayıldığı için oluşur. Bu bulgu ile COLTRIMS teknolojimizi başka bir uygulamaya genişlettik. "

Profesör Reinhard Dörner şeklinde belirtiyor.