Даже не пробуйте зафиксировать зепросекунду с помощью карманного секундомера. Этот миниатюрный отрезок времени настолько мал, что его обозначает единица аж после двадцати нулей после запятой.

То есть зептосекунда — это одна миллиардная триллионной доли секунды. Ученые из Института Макса Планка в Германии смогли измерить изменения внутри атома на зептосекундній шкале. Это удалось сделать во время исследования фотоэффекта. Альберт Эйнштейн описал его еще в 1905 году, а через шестнадцать лет получил Нобелевскую премию за объяснение его природы.

Фотоэффект — это явление выбивания" светом электронов из вещества. Когда фотон «ударяет» электрон, он покидает орбиту атомного ядра. Исследователям из Института Макса Планка удалось зафиксировать электронную эмиссию атомов гелия (относительно простого газа, чьи атомы имеют лишь два электрона), измерив миниатюрный период времени, который требуется, чтобы электрон покинул атом после «удара» фотона. Для этого физикам понадобилась так называемая «аттосекундная стрик-камера», которая состоит из двух лазеров в разных участок спектра, которые генерируют ультракороткие импульсы. Первый лазер генерировал ультрафиолетовый луч, который должен был высвободить из гелия только один электрон и длился около 100 аттосекунд (одна аттосекунда равна 10−18 секунды). Второй лазер, напротив, был инфракрасным и должен был захватить электроны, оставившие атомы гелия. Длился он четыре фемтосекунда (фемтосекунда-это 10−15 секунды). Когда инфракрасный лазер детектировал электроны, ученые смогли высчитать продолжительность события — 850 зептосекунд. Результаты эксперимента опубликованы в журнале Nature Physics. Эксперимент дает исследователям определенные догадки о том, как происходит этот квантовый процесс. В будущем эти догадки могут быть полезными для разработки квантовых компьютеров и изучения сверхпроводимости.

«Ученые обращаются с электронами как с коллективным объектом, но много информации присутствующей на уровне отдельных электронов. Если вы действительно хотите понять атомы на наиболее базовом уровне, вам нужно изучать как отдельные электроны взаимодействуют друг с другом», — рассказывает руководитель команды исследователей Мартин Шульце.

По его словам, ученые используют гелий — один из простейших атомов, — чтобы протестировать свои методы. Исследование процессов в них на миниатюрном уровне является лишь первым шагом к пониманию более сложных атомов с большим количеством электронов.

МИЛОШ ВОСКОВЕЦ

bad-android.com