Jaki jest najkrótszy przedział czasu, jaki kiedykolwiek mierzono?

Najkrótszy mierzony przedział czasu to 100 attosekund (as), miliardowe części sekundy. Pomiaru dokonał zespół badawczy pod kierunkiem profesora Ferenca Krausza z Technische Universitat Wien w Austrii. Naukowcy wykorzystali zdjęcia tomograficzne do zarejestrowania stanu elektronu 100 attosekund po jego odejściu z jądra atomu. Elektron został wyrzucony przez impulsy ekstremalnego światła lasera ultrafioletowego (XUV). Im krótsza długość fali, tym więcej energii można pakować w wiązkę elektromagnetyczną, a ekstremalne promieniowanie ultrafioletowe reprezentuje niewielką długość fali wynoszącą zaledwie 10 nm - 100 nm, mniej więcej wielkości dużej cząsteczki. Jedynymi formami promieniowania elektromagnetycznego o krótszych długościach fal są promienie rentgenowskie, promienie gamma i promienie kosmiczne.

Komputer, którego używasz do uzyskania dostępu do tej strony, prawdopodobnie działa gdzieś nieco powyżej 1 GHz lub gigaherca, co oznacza, że ​​wykonuje około miliarda operacji na sekundę. Najkrótszy mierzony przedział czasu, 100 attosekund, mógłby zmieścić się w tej instrukcji około miliarda razy. 100 attosekund to także czas potrzebny na przebycie światła przez około 33 nanometry, i nie jest przypadkiem, że zmierzony przedział czasu jest mniej więcej równy czasowi, w którym światło przemierza długość fali ekstremalnej fali ultrafioletowej. Dalsze sondowanie promieniami rentgenowskimi lub gamma może skrócić najkrótszy odstęp czasu mierzony w niskich attosekundach, a może nawet w zeptosekundach (miliardy trylionów sekundy).

Pomimo niewielkiego odstępu czasu 100 attosekund, wciąż jest o 28 rzędów wielkości powyżej najmniejszej fizycznie znaczącej długości czasu - czasu Plancka. W tym niewielkim przedziale czasu fluktuacje kwantowe utrudniają określenie wyraźnego kierunku przyczynowości. Ale przy 100 attosekundach interakcje atomowe są bardzo stabilne.

Istnieje kilka procesów biologicznych, które zachodzą w bardzo niskich skalach czasowych. Na przykład pigmenty w oku, które wykrywają przychodzące światło, reagują w ciągu około 100 femtosekund (fs) lub około 1000 razy dłużej niż najkrótszy zmierzony odstęp. Wiele szybkich reakcji chemicznych zachodzi w zakresie femtosekundowym. Zdarzenia subatomowe, takie jak wyrzucenie elektronu z jądra, jak w tym eksperymencie, są jednym z niewielu obserwowalnych zdarzeń, które mają miejsce w tak krótkich skalach czasowych.