科学家测量到迄今最短的时间间隔仄秒/介秒,比纳秒还要短百亿倍

你可能听过毫秒、微秒,但是介秒呢?在许多单位中,毫代表千分之一、微则代表百万分之一、纳则代表十亿分之一,仄秒/介秒(zeptosecond)是比纳秒再小一兆倍的存在,德国科学家在《科学》期刊中发表了迄今成功测量的最短时间,他们测量出光子穿过氢分子所花费的平均时间为247仄秒/介秒,或者是0.000000000000000000247秒。

这种短时间间隔让我们常用的1秒钟就跟永恒一样,打个相对的比方好了,若是1介秒相当于我们认知上常用的1秒钟,则1秒钟就相当于31.7兆年。

20世纪末,埃及化学家因测量分子改变形状的速度而获诺贝尔奖,建立了飞秒化学领域,他的研究资料均以飞秒为单位,而1飞秒实质上等于10 -15秒,相当于纳秒的百万分之一倍,而在10月中的这篇论文中,将这个领域再次往更短的间隔迈进。德国歌德大学的原子物理研究团队利用位于汉堡的电子加速器实验,利用X射线的雷射光源照射氢分子对其展开测量。

科学家测量到迄今最短的时间间隔仄秒/介秒,比纳秒还要短百亿倍插图1
图说:科学家将光子打入氢分子,测量通过两氢原子所需时间

利用电子的波粒二象性,光子会在氢分子的两坨电子云中产生电子波形成干涉现象,借此计算电子从一个原子到下一个原子所需的时间,并利用专业仪器COLTRIMS记录下这些极快的原子和分子反应,从数据资料显示,光子到达两个氢原子之间的时间花费最多为247仄秒/介秒。

虽然我们目前并不知道测量一个这么快的时间,在现实中会有什么应用上的改变,但这是人类测量能力的飞跃性提升,在未来,我们是否能够依赖这项技术一窥与时间相关的未知领域呢?Who knows?

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