Wat is het kortste interval ooit gemeten?
Het kortste interval ooit gemeten is 100 attoseconden (as), een miljard miljardste van een seconde. De meting werd uitgevoerd door een onderzoeksteam onder leiding van professor Ferenc Krausz van de Technische Universitat Wien in Oostenrijk. De wetenschappers gebruikten tomografische beelden om de toestand van een elektron 100 attoseconden vast te leggen na zijn vertrek uit de kern van een atoom. Het elektron werd uitgestoten door pulsen van extreem ultraviolet (XUV) laserlicht. Hoe korter de golflengte, hoe meer energie je in een elektromagnetische straal kunt verpakken, en extreem ultraviolet vertegenwoordigt een minuscule golflengte van slechts 10 nm-100 nm, ongeveer de grootte van een groot molecuul. De enige vormen van elektromagnetische straling met kortere golflengten zijn röntgenstralen, gammastralen en kosmische stralen.
De computer die u gebruikt om deze webpagina te openen, werkt waarschijnlijk ergens iets meer dan 1 GHz of gigahertz, wat betekent dat het ongeveer een miljard bewerkingen per seconde uitvoert. Het kortste interval dat ooit is gemeten, 100 attoseconden, zou ongeveer een miljard keer in die ene instructie kunnen passen. 100 attoseconden is ook de hoeveelheid tijd die het licht nodig heeft om ongeveer 33 nanometer te reizen, en het is geen toeval dat het gemeten tijdsinterval ongeveer gelijk is aan de tijd die het licht nodig heeft om de golflengte van een extreme ultraviolette golf te doorkruisen. Verder sonderen met röntgenstralen of gammastralen kan de kortste tijdsinterval verminderen die wordt gemeten in de lage attoseconden, en misschien zelfs in de zeptoseconden (miljard triljoenste van een seconde).
Ondanks hoe kort een tijdsinterval van 100 attoseconden is, is het nog steeds 28 ordes van grootte boven de kleinste fysiek betekenisvolle tijdsduur, de Planck-tijd. Op dat kleine tijdsinterval maken kwantumfluctuaties het moeilijk om een duidelijke causale richting te onderscheiden. Maar bij 100 attoseconden zijn atomaire interacties zeer stabiel.
Er zijn enkele biologische processen die op zeer lage tijdschalen plaatsvinden. De pigmenten in uw oog die binnenkomend licht detecteren, reageren bijvoorbeeld binnen ongeveer 100 femtoseconden (fs), of ongeveer 1000 keer groter dan het kortste gemeten interval. Veel snelle chemische reacties vinden plaats in het femtoseconde bereik. Subatomaire gebeurtenissen, zoals de uitstoot van het elektron uit de kern zoals in dit experiment, zijn een van de weinige waarneembare gebeurtenissen die op zulke korte tijdschalen plaatsvinden.