Rekord im Labor

Physiker messen kürzeste Zeitspanne der Welt

Aktualisiert am 16.10.2020
 - 17:25
Kurzstreckenflug: Im Experiment wurde gemessen, wie lange ein Lichtquant braucht, um ein aus zwei Atomen bestehendes Wasserstoffmolekül zu durchqueren.
Nur wenige Billionstel einer Milliardstel Sekunde dauert es, bis Lichtteilchen ein Molekül mit zwei Atomen durchquert haben. Forscher aus Frankfurt, Berlin und Hamburg haben solch eine kurze Zeitspanne gemessen.

Kurz, kürzer, am kürzesten: Forscher der Universität Frankfurt haben zusammen mit Kollegen aus Hamburg und Berlin einen physikalischen Vorgang gemessen, der nur einige Zeptosekunden dauert – die Ausbreitung von Licht innerhalb eines Wasserstoffmoleküls. Eine Zeptosekunde ist ein Billionstel einer Milliardstel Sekunde. Noch nie zuvor wurde nach Angaben der Goethe-Universität eine so kurze Zeitspanne im Experiment festgehalten.

Die Forscher um Reinhard Dörner haben im Hamburger Beschleunigerzentrum Desy Wasserstoffmoleküle mit Röntgenlicht bestrahlt. Die Energie der Lichtteilchen stellten sie so ein, dass eines dieser Photonen genügte, um kurz hintereinander beide Elektronen aus dem Molekül herauszuschlagen. Dabei entstand ein Interferenzmuster, das mit einem speziellen, von Dörner entwickelten Mikroskop vermessen wurde. So konnten die Physiker bestimmen, wann ein Photon das erste Wasserstoffatom erreichte und wann das zweite Atom getroffen wurde. Dazwischen lagen maximal 247 Zeptosekunden, je nachdem wie weit die beiden Atome im Molekül gerade voneinander entfernt waren.

Link zur Publikation: https://science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.abb9318

Quelle: zos.
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