Vad är det kortaste tidsintervallet som någonsin har mäts?

Det kortaste tidsintervallet som någonsin uppmätts är 100 attosekunder (som), en miljard miljarder sekund. Mätningen uppnåddes av ett forskarteam under ledning av professor Ferenc Krausz från Technische Universitat Wien i Österrike. Forskarna använde tomografiska bilder för att registrera tillståndet för en elektron 100 attosekunder efter dess avgång från atomens kärna. Elektronen sprutades ut med pulser av extremt ultraviolett (laser) ljus. Ju kortare våglängden är, desto mer energi kan du packa i en elektromagnetisk stråle och extrem ultraviolett representerar en liten våglängd på bara 10nm-100nm, ungefär storleken på en stor molekyl. De enda formerna av elektromagnetisk strålning med kortare våglängder är röntgenstrålar, gammastrålar och kosmiska strålar.

Datorn du använder för att komma åt den här webbsidan kör antagligen någonstans över 1 GHz, eller gigahertz, vilket innebär att den utför ungefär en miljard operationer per sekund. Det kortaste tidsintervallet som ännu uppmättes, 100 attosekunder, kunde passa in i den ena instruktionen cirka en miljard gånger. 100 attosekunder är också den tid det tar för ljus att resa cirka 33 nanometer, och det är ingen slump att det uppmätta tidsintervallet är ungefär lika med den tid det tar ljus att korsa våglängden för en extrem ultraviolett våg. Ytterligare sondering med röntgenstrålar eller gammastrålar kan minska det kortaste tidsintervallet uppmätt i de låga attosekunderna, och kanske till och med in i zeptosekunderna (miljarder biljoner sekund).

Trots hur litet ett intervall på tiden 100 attosekunder är, är det fortfarande 28 storleksordningar över den minsta fysiskt meningsfulla tidslängden, Planck-tiden. Vid det lilla tidsintervallet gör kvantfluktuationer det svårt att ta fram någon tydlig kausalitetsriktning. Men vid 100 attosekunder är atominteraktioner väldigt stabila.

Det finns några biologiska processer som förekommer vid mycket låga tidsskalor. Till exempel svarar pigmenten i ögat som upptäcker inkommande ljus inom cirka 100 femtosekunder (fs), eller cirka 1 000 gånger större än det kortaste intervallet uppmätt. Många snabba kemiska reaktioner äger rum i femtosekundområdet. Subatomiska händelser, såsom utstötningen av elektron från kärnan som i detta experiment, är en av de enda observerbara händelserna som äger rum på så korta tidsskalor.