کوچکترین واحد زمان اندازه‌گیری شد

فیزیکدانان آلمانی موفق شده‌اند تغییرات یک اتم را در سطح زپتوثانیه بسنجند که معادل یک تریلیونیوم یک میلیاردم ثانیه است و کوچکترین واحد زمان سنجیده‌شده تاکنون به شمار می‌رود.

 به نقل از فیزورگ، محققان مؤسسه اپتیک کوانتومی مکس‌پلانک با این سطح از جزئیات توانستند برای نخستین بار در آزمونی خارق‌العاده در مورد اثر فوتوالکتریک، ‌کل فرآیند فرار الکترون از اتم خود را اندازه‌گیری کنند.

اثر فوتوالکتریک برای نخستین بار توسط آلبرت اینشتین در سال 1905 ارائه شد و زمانی رخ می‌دهد که ذرات نور یا فوتون‌ها به الکترون‌های در حال گردش در اطراف یک اتم حمله می‌کنند.

بر اساس دانش مکانیک کوانتومی، انرژی این فوتون‌ها یا بطور کل توسط یک الکترون جذب شده یا در میان چند الکترون تقسیم می‌شود. اما تاکنون هیچ دانشمندی نتوانسته بود این فرآیند را با جزئیات کافی برای درک آن بررسی کند.

نتیجه نهایی، ارسال یک الکترون از بندهای والدین اتمی آن طی یک فرآیند فوق‌العاده سریع است. تحقیقات قبلی نشان داده بود که کل فرآیند از آغاز تا انتها بین پنج تا 15 اتوثانیه برابر با 10 به توان منفی 18 ثانیه طول می‌کشد.

اما پیش از آن محققان تنها می‌توانستند جزئیات را پس از فرار الکترون از اتمش اندازه‌گیری کنند.

اکنون محققان توانسته‌اند سوی دیگر این فرآیند را برای نخستین بار مشاهده کنند و اتفاقات رخ داده در زمان کوتاه پیش از فرار الکترون از اتم را بسنجند.

این کار با انتشار طیفی از لیزرها به یک اتم هلیوم ممکن شد و محققان توانستند کل اثر فوتوالکتریک را با دقت زپتوثانیه (10 به توان منفی 21 ثانیه) که کوچکترین واحد زمان است، اندازه‌گیری کنند.

این یافته‌ها در مجله Nature Physics منتشر شده است.