دانشمندان سریعترین فاصله زمانی را برای “ثانیه های ثانیه” اندازه گیری می کنند


چشمک بزنید و قطعاً آن را از دست خواهید داد.

دانشمندان با تعیین مدت زمان مورد نیاز یک ذره از نور برای عبور یک مولکول هیدروژن ، کمترین فاصله زمانی ثبت شده را اندازه گیری کرده اند.

طبق گفته تیمی از محققان آلمانی ، این سفر بسیار سریع 247 ثانیه زمان طول کشید ، زیرا ثانیه ثانیه یک تریلیون میلیارد میلیارد ثانیه است. این معادل عدد 1 است که بعد از اعشار و 20 صفر نوشته می شود.

این یافته ها اوج تلاش های جهانی برای اندازه گیری فواصل زمانی کوتاهتر و کوتاه تر در فیزیک است و آنها راهی به دانشمندان می دهند تا بتوانند از طریق اثر به اصطلاح فوتوالکتریک اندازه گیری دقیق تغییرات اتمی را انجام دهند.

آلبرت انیشتین در سال 1905 نظریه ای از اثر فوتوالکتریک را ارائه داد که پدیده ای را توصیف می کند که در آن الکترون ها می توانند پس از برخورد به نور از اتم ها خارج شوند. در سال 1999 ، احمد زول شیمی دان مصری از پالس های لیزر فوق کوتاه برای مشاهده نحوه تغییر شکل مولکول ها استفاده کرد. زول ، که به خاطر تحقیقاتش برنده جایزه نوبل خواهد بود ، این تغییرات ناچیز را در ثانیه های فمتوس اندازه گیری می کند. یک فمت ثانیه یک میلیونیم میلیاردیم ثانیه است.

اکنون دانشمندان دانشگاه گوته در فرانکفورت ، موسسه فریتس هابر از انجمن ماکس پلانک در برلین و DESY ، تسریع کننده ذرات در هامبورگ ، تقسیم زمانی حتی کوتاهتر را نیز اندازه گیری کرده اند. نتایج در 16 اکتبر در مجله Science منتشر شد.

محققان با اشعه X از شتاب دهنده PETRA III به سمت یک مولکول هیدروژن (H2) متشکل از دو پروتون و دو الکترون شلیک کردند. دانشمندان گفتند که آنها برای فشار دادن الکترونهای آزاد از ذره ای از نور یا فوتون استفاده می کنند. آنها سپس از انفجارهای سریع لیزر دوم مادون قرمز برای تشخیص فعل و انفعالات بعدی استفاده کردند.

آنها گفتند که وقتی یک فوتون به یک مولکول هیدروژن برخورد می کند ، ابتدا یک الکترون را بیرون می ریزد و دوم را سریعاً بعد از آن بیرون می زند ، مانند یک سنگریزه که روی سطح آب می پرد. این اثر امواج را به اصطلاح “الگوی تداخل” ایجاد می کند که به دانشمندان اجازه می دهد الکترونها را در عین جلوگیری از آنها ، دقیق اندازه بگیرند.

Sven Grundman ، Ph.D. گفت: “از آنجا که از جهت مکانی مولکول هیدروژن اطلاع داشتیم ، از تداخل دو موج الکترون برای محاسبه دقیق زمان رسیدن فوتون به اولین و زمان رسیدن اتم دوم هیدروژن استفاده کردیم.” در بیانیه ای نامزد داوطلبی در دانشگاه گوته ، که پایان نامه او در قلب مطالعه جدید است.

برای عبور فوتون از ابتدا تا انتها ، مولکول هیدروژن 247 ثانیه زمان لازم داشت ، اگرچه به گفته Grundmann ، بسته به فاصله اتم های مولکول هیدروژن ، تغییرات زیادی وجود دارد.

راینهارد دورنر ، استاد فیزیک اتمی در گوته ، در بیانیه ای گفت: “برای اولین بار متوجه شدیم که پوسته الکترون در مولکول در همه جا همزمان به نور واکنش نشان نمی دهد.” “تاخیر زمانی رخ می دهد زیرا اطلاعات موجود در مولکول فقط با سرعت نور منتشر می شود.”




منبع: khabar-dastchin.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*