ZeptoseConds：新的世界纪录短时间测量，因为物理学家追踪光在分子中的传播

时间：2022-05-20 08:25:04 来源：

光子（来自左侧的黄色）产生从氢分子（红色：核）的电子云（灰色）中的电子波，其互相干扰（干涉图案：紫色）。干涉图案略微偏斜向右，允许计算从一个原子到下一个原子所需的光子所需的长度。

来自法兰克福，汉堡和柏林的物理学家跟踪光在分子中的传播。

在全球比赛中衡量较短的时间跨度，来自歌德大学法兰克福的物理学家现在已经采取了领先地位：与汉堡的加速器设施的同事一起以及柏林的弗里兹哈默 - 研究所，他们已经测量了一个谎言的过程第一次Zeptoseconds的领域：光在分子内的传播。ZoStOSecond是十亿十亿分之一的二十亿（10-21秒）。

1999年，埃及化学家艾哈迈德Zewail收到了诺贝尔奖，用于测量分子改变其形状的速度。他使用超级激光闪烁创建童工化学：化学键的形成和分析发生在飞秒的领域。FemtoSecond等于0.000000000000001秒，或10-15秒。

现在，歌德大学教授Reinharddörner的团队的原子物理学家首次研究了一个比富星的流程短的过程。它们测量了光子交叉氢分子需要多长时间：约247个ZOSOSECONDS用于分子的平均键长。这是迄今已成功衡量的最短时间。

科学家们对汉堡加速度中心的Syscuchrotron Lightource Petra III的X射线照射的氢分子（H2）进行了时间测量。研究人员设定了X射线的能量，使得一个光子足以从氢分子中喷射出来。

电子同时表现得像颗粒和波，因此第一电子产生的电子波首先在一方发射，然后在快速连续中在第二氢分子原子中发射，具有波浪合并。

光子表现出这里的扁平鹅卵石在水面上脱脂两次：当波浪槽符合波峰时，第一和第二水接触的波浪彼此抵消，导致是所谓的干涉图案。

科学家使用Coltrims反应显微镜测量了第一喷射电子的干涉图案，该装置是Dörner帮助发展的装置，并且使超快反应过程在原子和分子中可见。同时与干涉图案，Coltrims反应显微镜也允许确定氢分子的取向。研究人员在这里利用了第二电子也离开了氢分子的事实，从而检测到剩余的氢核。

“由于我们知道氢分子的空间取向，我们使用两个电子波的干扰精确地计算，当光子达到第一个和达到第二氢原子时，”博士学位论文是基础的博士学位科学中的科学文章。“这是最多247个Zostoseconds，具体取决于分子的分子与光的角度相距多远。”

ReinhardDörner教授补充说：“我们首次观察到分子中的电子壳不会在同时到处都是光反应。发生时间延迟，因为分子内的信息仅在光速下蔓延。通过这一发现，我们将Coltrims技术扩展到另一个应用程序。“

参考：“ZeptoSecond诞生时间延迟分子摄影”由Sven Grundmann，Daniel Trabert，Kilian Fehre，Nico Strenger，Andreas Pier，Leon Kaiser，Max Kircher，Miriam Weller，Sebastian Eckart，Lothar Ph。H. Schmidt，Florian Trinter，直到Jahnke，Markuss.Schöffler和Reinharddörner，2020年10月16日，Science.Doi：
10.1126 / science.abb9318

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