Vad är ett Femtosekund?

Ett femtosekund är en otroligt liten tidsenhet som ibland används för exakta mätningar inom fysikaliska vetenskaper som kemi och fysik. En fjärdedel av en sekund är lika med ett femtosekund; detta innebär att en kvadrillion femtosekunder, som är lika med en miljard gånger en miljon femtosekunder, utgör en sekund. I vetenskaplig notationsform är ett femtosekund lika med 1x10 -15 sekunder. För att sätta det i sammanhang, mäts även de snabbaste kemiska reaktionerna i hundratals femtosekunder. Antalet femtosekunder på en sekund är mycket större än antalet sekunder i en mänsklig livslängd.

Femtosekundet är en del av det internationella enhetssystemet, som kallas SI-systemet efter fransmännen le Système international d'unités . Det internationella enhetssystemet används främst för vetenskaplig undersökning och är byggt runt nummer tio, vilket i allmänhet är lätt att hantera i kvantitativa situationer. Även om det liknar det metriska systemet, är det mer omfattande och bättre definierat.

Femtosekunder används nästan aldrig utanför den vetenskapliga undersökningen; de är helt enkelt för små för att vara praktiska. En teknik som kallas femtosekund pulsformning används i optik för att se olika extremt snabba processer, såsom vissa kemiska reaktioner, på mycket korta tidsskalor. Pulsformning används för att ändra varaktigheten på en kort ljuspuls från en laser, som kan användas för observationsändamål. Kortare pulser möjliggör kortare observerbara tidsramar, vilket möjliggör en mer detaljerad visning av en process. Femtosekund pulsformning gav upphov till området för femtokemi.

Kemiska reaktioner inträffar mycket snabbt; vanligtvis ser man bara reaktanterna, eller ämnen som finns i början av en reaktion, och produkterna, eller ämnen som finns i slutet av en reaktion. Reaktioner inträffar så snabbt att man i allmänhet inte kan urskilja vad som händer mellan reaktionens början och slut. Med hjälp av femtosekund pulsformning kan forskare se mellanstadierna av vissa reaktioner med otroligt små tidsintervall mätbara i femtosekunder. Denna nivå av noggrannhet gör det möjligt för forskare att se stadierna i en reaktion på en tidsskala som det mänskliga sinnet faktiskt kan förstå och bearbeta.

Medan femtosekundet är en otroligt liten måttenhet, är den långt ifrån den minsta kända enheten. Det minsta storleksavståndet som allt kan teoretiskt vara känt kallas Planck-längden och mäts till cirka 1,62x10 ^-35 meter. Den minsta tidsenheten kallas Planck-tid, vilket är den tid det tar att resa en Planck-längd med ljusets hastighet, den teoretiska universella maximala hastigheten. En Planck-tid är 5,39x10-44 sekunder.