Fuente de imagen, Sven Grundmann / Universidad Goethe de Fráncfort
Los científicos han calculado el tiempo que tarda una partícula de luz en atravesar una molécula de hidrógeno.
Si crees que un segundo pasa demasiado rápido, imagina qué tan rápido puede pasar una milmillonésima de una milmillonésima de segundo … es decir, un cero y una coma seguidos de 20 ceros y un 1 (0,000000000000000000001 segundos).
Es la unidad de tiempo más pequeña jamás registrada (y medida) hasta la fecha y los científicos la llaman zeptosis.
Pero, ¿qué se puede medir en zeptosegundos? El fisico Reinhard Dörner y sus colegas de la Universidad Goethe en Frankfurt, Alemania, encontraron la respuesta en la luz.
Dörner y su equipo hicieron historia calculando primero el tiempo que tarda una partícula de luz en atravesar una molécula de hidrógeno (H2), que es de 247 zeptosegundos, para ser exactos, según los resultados de su trabajo, publicado en 16 de octubre. en la revista Ciencias.
Para medir este corto tiempo, tomaron rayos X de PETRA III, un acelerador de partículas en Hamburgo, y observaron el tiempo que le toma al fotón (una partícula de luz) viajar de un átomo al siguiente.
“Primero observamos que la capa de electrones de una molécula no reacciona a la luz en todas partes al mismo tiempo”, dijo Dörner en el comunicado.
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¿Qué es una mil millonésima de mil millonésima de segundo?
Al fijar la energía de los rayos X, los investigadores hicieron que un fotón eliminara los dos electrones de la molécula de hidrógeno (que tiene dos protones y dos electrones). El fotón hizo rebotar los electrones de la molécula como una piedra que rebota en el agua de un estanque, creando un patrón de onda llamado Patron de interferencia.
“Usamos la interferencia de las dos ondas de electrones para calcular con precisión cuándo el fotón chocó contra el primer átomo de hidrógeno y cuándo chocó contra el segundo”, dijo Sven Grundmann, coautor del estudio en la Universidad de Rostock, Alemania, en un comunicado.
Gracias a un microscopio especialUn detector de partículas altamente sensible, capaz de registrar reacciones atómicas y moleculares extremadamente rápidas, Dörner y su equipo registraron el tiempo que tarda en ocurrir tal interferencia.
Sin embargo, aunque es un hito haber logrado calcular este tiempo con esta medida, el descubrimiento de zeptosegundos No nuevo.
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De femtosegundo a zeptosegundo
Fue en 2016, cuando los investigadores utilizaron láseres para medir el tiempo en incrementos de hasta 850 zeptosegundos, según la revista científica. Física de la naturaleza.
Esta precisión fue una mejora con respecto al trabajo del ganador del Premio Nobel de 1999. Ahmed H. Zewail, un químico y profesor universitario egipcio-estadounidense que utilizó destellos de luz láser para medir el tiempo en femtosegundos.
Un femtosegundo es un intervalo de tiempo igual a 10-15 segundos, es decir 0.000000000000001 segundos, o una milésima de mil millonésima de segundo.
Ahora sabemos que se necesitan femtosegundos para que los enlaces químicos se rompan y se formen, pero la luz tarda zeptosegundos en viajar a través de una sola molécula de hidrógeno.
Fuente de imagen, Kim Kulish / Getty Images
Ahmed H. Zewail ganó el Premio Nobel de Química en 1999 por medir el tiempo en femtosegundos por primera vez.
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