Hvad er et Femtosekund?

Et femtosekund er en utrolig lille tidsenhed, der undertiden bruges til præcise målinger inden for fysiske videnskaber som kemi og fysik. Ét firedels sekund er lig med et femtosekund; det betyder, at én firedelbillet femtosekunder, der er lig med en milliard gange en million femtosekunder, udgør et sekund. I videnskabelig notationsform er et femtosekund lig med 1x10 -15 sekunder. For at sætte det i sammenhæng måles selv de hurtigste kemiske reaktioner i hundreder af femtosekunder. Antallet af femtosekunder i et sekund er langt større end antallet af sekunder i en menneskelig levetid.

Femtosekundet er en del af det internationale system af enheder, kaldet SI-systemet efter franskmændene le Système international d'unités . Det internationale system af enheder bruges primært til videnskabelig undersøgelse og er bygget op omkring nummer ti, hvilket generelt er let at håndtere i kvantitative situationer. Selvom det ligner det metriske system, er det mere omfattende og bedre defineret.

Femtosekunder bruges næsten aldrig uden for videnskabelig undersøgelse; de er simpelthen for små til at være praktiske. En teknik kaldet femtosecond pulsformning bruges i optik til at se forskellige ekstremt hurtige processer, såsom nogle kemiske reaktioner, på meget korte tidsskalaer. Pulsformning bruges til at ændre varigheden af ​​en kort lyspuls fra en laser, som kan bruges til observationsformål. Kortere pulser giver mulighed for kortere observerbare tidsrammer, hvilket giver mulighed for mere detaljeret visning af en proces. Femtosekund pulsformning gav anledning til området for femtokemi.

Kemiske reaktioner forekommer meget hurtigt; generelt ser man kun reaktanterne, eller stoffer, der findes i begyndelsen af ​​en reaktion, og de produkter, eller stoffer, der findes i slutningen af ​​en reaktion. Reaktioner forekommer så hurtigt, at man generelt ikke kan skelne mellem hvad der sker mellem begyndelsen og slutningen af ​​reaktionen. Ved hjælp af femtosekundspulsformning kan forskere se mellemstadierne af nogle reaktioner med utroligt små tidsintervaller, der kan måles i femtosekunder. Dette nøjagtighedsniveau giver forskere mulighed for at se stadierne i en reaktion i en tidsskala, som det menneskelige sind faktisk kan forstå og behandle.

Mens femtosekundet er en utrolig lille måleenhed, er det langt fra den mindste kendte enhed. Den mindste størrelsesafstand, som noget teoretisk set kan kendes på, kaldes Planck-længden og måles på ca. 1,62x10 ^-35 meter. Den mindste tidsenhed kaldes Planck-tid, hvilket er den tid, det tager at køre en Planck-længde med lysets hastighed, den teoretiske universelle maksimale hastighed. Én Planck-tid er 5,39x10-44 sekunder.