นักฟิสิกส์ศึกษากระบวนการเซปโตวินาทีก่อน

นักวิจัยคำนวณเวลาที่โฟตอนใช้ในการเดินทางจากอะตอมหนึ่งไปยังอีกอะตอมหนึ่งในโมเลกุลไฮโดรเจน

ในปี 2542 นักเคมีชาวอียิปต์ Ahmed Zewail ได้รับรางวัลโนเบลจากการวัดอัตราที่โมเลกุลเปลี่ยนรูปร่าง Zewail สามารถเรียกได้ว่าเป็นผู้ก่อตั้ง femtochemistry ซึ่งเป็นสาขาหนึ่งของเคมีฟิสิกส์ที่ศึกษากระบวนการในช่วงเวลาสั้น ๆ ของ femtosecond order (femtosecond คือ 10^-15 s หรือหนึ่งในล้านของหนึ่งในพันล้านของวินาที)

ตอนนี้นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยเกอเธ่ในแฟรงก์เฟิร์ตได้ศึกษากระบวนการที่มีระยะเวลาสั้นกว่านั้นเป็นครั้งแรก พวกเขากำหนดระยะเวลาที่โฟตอนจะข้ามโมเลกุลไฮโดรเจน นี่คือช่วงเวลาที่สั้นที่สุดที่วัดได้สำเร็จจนถึงปัจจุบัน บทความเกี่ยวกับผลงานของนักวิทยาศาสตร์ได้รับการตีพิมพ์ใน Science

นักวิจัยฉายรังสีโมเลกุลไฮโดรเจนด้วยเลเซอร์เอ็กซ์เรย์ ระดับพลังงานของลำแสงถูกปรับเทียบเพื่อให้โฟตอนหนึ่งตัวเพียงพอที่จะกระแทกอิเล็กตรอนทั้งสองออกจากโมเลกุลไฮโดรเจน เนื่องจากอิเล็กตรอนมีพฤติกรรมเหมือนอนุภาคและคลื่นในเวลาเดียวกัน การปล่อยอิเล็กตรอนตัวแรกจะนำไปสู่การปล่อยคลื่นอิเล็กตรอนก่อนในหนึ่งเดียว และต่อมาในอะตอมที่สองของโมเลกุลไฮโดรเจนหลังจากช่วงเวลาสั้นๆ

ในกรณีนี้ โฟตอนจะมีพฤติกรรมเหมือนก้อนกรวดแบนๆ ที่ "คางคก" ปล่อยและกระแทกกับน้ำสองครั้ง เมื่อรางที่อยู่ด้านหน้าของคลื่นลูกแรกมาบรรจบกับยอดของคลื่นลูกที่สอง คลื่นเหล่านี้จะทำให้กันและกันเป็นกลาง ทำให้เกิดรูปแบบการรบกวนที่เรียกว่า

นักวิทยาศาสตร์ได้วัดรูปแบบการรบกวนของอิเล็กตรอนตัวแรกที่ปล่อยออกมาโดยใช้กล้องจุลทรรศน์ปฏิกิริยาพิเศษ ซึ่งช่วยให้คุณเห็นกระบวนการที่เร็วมากในอะตอมและโมเลกุล เครื่องมือนี้ยังช่วยกำหนดทิศทางของโมเลกุลไฮโดรเจนอีกด้วย

ทำให้สามารถคำนวณเวลาที่โฟตอนเดินทางผ่านโมเลกุลไฮโดรเจนทั้งหมดได้อย่างแม่นยำ: ประมาณ 247 เซปโตวินาที (247 * 10)^-21 c) สำหรับความยาวพันธะเฉลี่ย นักวิทยาศาสตร์หวังว่าเทคนิคนี้จะนำไปใช้กับการศึกษาโมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้น

ก่อนหน้านี้ เรารายงานว่านักฟิสิกส์ค้นพบปรากฏการณ์แมกนีโตอิเล็กทริกใหม่ในวัสดุที่ไม่คาดคิด ซึ่งไม่มีคุณสมบัติดังกล่าว และวิศวกรจาก Google ได้ทำการจำลองควอนตัมครั้งแรกของปฏิกิริยาเคมี