Физики поставили рекорд по измерению самого короткого промежутка времени
Немецкие ученые измерили время распространения рентгеновского излучения внутри молекулы водорода и тем самым поставили рекорд по измерению самого короткого промежутка времени. Для этого они наблюдали за излучением двух электронов от различных атомов одной молекулы под воздействием когерентного ионизирующего излучения. В таком процессе эмиссия двух электронов начинается с небольшой задержкой друг относительно друга. Продолжительность последней измерили физики и получили значение, близкое к теоретическому предсказанию в 247 зептосекунд, или же 2,47 × 10-19 секунды. По мнению авторов статьи, опубликованной в журнале Science, их исследование должно положить начало более подробно теоретическому и экспериментальному описанию эффекта.
Чтобы изучить и понять какой-либо физический процесс очень полезно иметь представления о времени его протекания, а еще лучше иметь возможность проследить за этим процессом в режиме реального времени. Но когда речь идет о крайне быстрых процессах реализовать это не так просто, тем более если эти явления происходят на масштабах схожих с размером атома. Большим прорывом в этой области были достижения Ахмеда Зевейла, который с помощью фемптосекундных лазеров научился наблюдать за течением химических реакций на временных масштабах порядка 10-15 секунды. За это он в 1999 получил Нобелевскую премию по химии.
В физике встречаются и существенно более быстрые процессы, для изучения которых недостаточно лазеров сверхкоротких импульсов. К ним относятся и процессы фотоионизации, в ходе которых атом или молекула лишается одного или нескольких электронов под воздействием электромагнитного излучения. За время фотоионизации принимается время, за которое электрон успевает стать свободной частицей после поглощения фотона, и называется оно задержкой Вигнера. Сам электрон согласно квантовой механике является волной, и по разностям фаз испущенных электронов можно судить о разности во времени между их эмиссиями. Ранее сообщалось, что временные масштабы в таких процессах измеряются десятками аттосекунд (1 аттосекунда – это 10