科学家测得最短时间间隔，只有247仄秒！光速运动只能走过氢分子的距离

2023-12-25 0 赞

在过去的几十年里，科学家已经能够使用飞秒激光脉冲来测量这些超短事件。但新的测量方法将其放大得更远，相比之下，飞秒显得很慢。研究人员发现，一个光子穿过一个氢分子的时间约为247仄秒。

据外媒New Atlas报道，德国的物理学家测出了有史以来最短的时间间隔。该团队测量了一个光子在氢分子长度上移动所需的时间，发现它发生的时间仅为247仄秒，即2.47X10^-19秒。

微观世界蕴含着许多奥秘，不仅仅是因为万物如此微小，还因为这一切发生的速度快得令人难以置信。

在这个尺度上，一秒钟看起来就像一个“永恒”--化学键的形成和断裂是飞秒级的（1飞秒是一千万亿分之一秒）。在过去的几十年里，科学家已经能够使用飞秒激光脉冲来测量这些超短事件。

但新的测量方法将其放大得更远，相比之下，飞秒显得很慢。研究人员发现，一个光子穿过一个氢分子的时间约为247仄秒。

这项突破性的测量是由法兰克福歌德大学、DESY加速器和弗里茨-哈伯研究所的研究人员进行的。其实这并不是第一个在仄秒尺度上做出的测量--这个荣誉属于2016年的一个团队，他们发现一个氦原子被光子击中后，需要850仄秒才能弹出一个电子。

研究小组用特定能量水平的X射线照射一个氢分子，使两个电子从分子中飞出。通过测量两个电子的干涉模式，研究人员能够精确计算出光子到达分子中的第一个氢原子，再到第二个氢原子需要多长时间。结果发现，答案是高达247仄秒。

“我们第一次观察到，分子中的电子层并不是同时对各处的光做出反应，”该研究的主要作者Reinhard Dörner说。“发生时间延迟是因为分子内的信息只以光速传播。”

该研究发表在《科学》杂志上。

文章来源：科学解码

IEEE Spectrum

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