これまでに測定された最短時間間隔は?

これまでに測定された最短の時間間隔は100アト秒(as)、10億分の1秒です。 この測定は、オーストリア工科大学ウィーン校のフェレンツ・クラウス教授が率いる研究チームによって達成されました。 科学者は、断層画像を使用して、原子核からの離脱後100アト秒で電子の状態を記録しました。 電子は、極端紫外線(XUV)レーザー光のパルスによって放出されました。 波長が短いほど、より多くのエネルギーを電磁ビームに詰めることができ、極端な紫外線は、大きな分子のサイズに近い、わずか10nm〜100nmの小さな波長を表します。 より短い波長の電磁放射の唯一の形式は、X線、ガンマ線、および宇宙線です。

このWebページへのアクセスに使用しているコンピューターは、おそらく1 GHzを少し超える場所、つまりギガヘルツで実行されます。つまり、1秒あたり約10億回の操作が実行されます。 まだ測定されている最短の時間間隔である100アト秒は、その1つの命令に約10億回収まる可能性があります。 100アト秒は、光が約33ナノメートル移動するのにかかる時間でもあり、測定される時間間隔が、光が極端な紫外線の波長を通過するのに要する時間とほぼ等しいことは偶然ではありません。 X線またはガンマ線をさらに調べると、測定される最短間隔が低アト秒に、場合によってはゼプト秒(10億兆分の1秒)にまで短縮される可能性があります。

100アト秒の時間間隔はどれほど小さいにもかかわらず、物理的に意味のある最小の時間であるプランク時間を28桁上回っています。 その小さな時間間隔で、量子ゆらぎは因果関係の明確な方向を特定することを困難にします。 しかし、100アト秒では、原子相互作用は非常に安定しています。

非常に低いタイムスケールで発生する生物学的プロセスがいくつかあります。 たとえば、入射光を検出する目の色素は、約100フェムト秒(fs)以内、または測定された最短間隔の約1,000倍以内に応答します。 多くの素早い化学反応は、フェムト秒の範囲で起こります。 この実験のように核から電子が放出されるなどの亜原子イベントは、このような短い時間スケールで起こる唯一の観測可能なイベントの1つです。

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