Cientistas medem o menor período de tempo de todos: zeptosegundos

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Os cientistas mediram a menor unidade de tempo de todos os tempos: o tempo que uma partícula de luz leva para cruzar uma molécula de hidrogênio.

Esse tempo, para registro, é de 247 zeptosegundos. Um zeptosegundo é um trilionésimo de bilionésimo de segundo, ou um ponto decimal seguido por 20 zeros e um 1.

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Anteriormente, os pesquisadores mergulharam no reino dos zeptosegundos; em 2016, pesquisadores relatando na revista  Nature Physics  usaram lasers para medir o tempo em incrementos de até 850 zeptosegundos.

Zeptosegundos: descoberta a menor unidade de tempo da história
Foto: (Reprodução/ Internet).

Essa precisão é um grande salto em relação ao trabalho vencedor do Prêmio Nobel de 1999, que mediu o tempo pela primeira vez em femtossegundos, que são milionésimos de bilionésimos de segundos. 

Leva femtossegundos para que as ligações químicas se quebrem e se formem, mas leva zeptossegundos para a luz viajar através de uma única molécula de hidrogênio (H2).

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Para medir essa viagem muito curta, o físico Reinhard Dörner, da Goethe University, na Alemanha, e seus colegas tiraram  raios X  do PETRA III no Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), um acelerador de partículas em Hamburgo. 

Os pesquisadores ajustaram a energia dos raios X de modo que um único fóton, ou partícula de luz, expulsasse os dois elétrons da molécula de hidrogênio. 

No diga rápido, diga "en un zeptosegundo" - MuyComputer
Imagem ilustrativa de um Zeptosegundo. Foto: (Reprodução/ Internet).

Uma molécula de hidrogênio consiste em dois prótons e dois elétrons. O fóton saltou um elétron para fora da molécula e depois o outro, um pouco como uma pedra que salta sobre o topo de um lago.

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Essas interações criaram um padrão de onda denominado padrão de interferência, que Dörner e seus colegas puderam medir com uma ferramenta denominada microscópio de reação por Espectroscopia de Momento de Íons de Recuo Frio (COLTRIMS)

Esta ferramenta é essencialmente um detector de partículas muito sensível que pode registrar reações atômicas e moleculares extremamente rápidas.

O microscópio COLTRIMS registrou o padrão de interferência e a posição da molécula de hidrogênio durante a interação.

(Sven Grundmann/Goethe University Frankfurt)
(Sven Grundmann/Goethe University Frankfurt)

Dessa vez? Duzentos e quarenta e sete zeptosegundos, com algum espaço de manobra dependendo da distância entre os átomos de hidrogênio dentro da molécula no momento preciso em que o fóton passou. A medição é essencialmente capturar a velocidade da luz dentro da molécula. 

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Observamos pela primeira vez que a camada de elétrons em uma molécula não reage à luz em todos os lugares ao mesmo tempo. “O atraso ocorre porque a informação dentro da molécula só se espalha na velocidade da luz.”, disse Dörner.

Os resultados foram detalhados em 16 de outubro na revista  Science.

Este artigo foi publicado originalmente pela Live Science. Leia o artigo original aqui.

Traduzido e adaptado por equipe Saibamais
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Fonte: ScienceAlert

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