استخدم الباحثون نبضات ليزر قصيرة لإنتاج صور للإلكترونات أثناء خروجها من الذرة، والتقاط صورة أخرى بعد 100 أتو ثانية
استخدم الباحثون نبضات ليزر قصيرة لإنتاج صور للإلكترونات أثناء خروجها من الذرة، والتقطوا صورة أخرى بعد 100 أتو ثانية.
من أجل فهم مدى قصر هذه الفترة الزمنية، تخيل أننا "مددنا" الوقت، بحيث تدوم مائة أتوثانية ثانية واحدة. إذا كان الأمر كذلك، وعلى نفس المقياس فإن ثانية واحدة ستستمر 300 مليون سنة.
استخدم العلماء هذه التقنية لتسجيل ديناميكيات الإلكترونات في الذرة. وقدموا النتائج التي توصلوا إليها في مجلة الطبيعة.
وقام فريق البحث بتعريض الذرات لنبضات من الأشعة فوق البنفسجية (XUV - Extreme Ultra Violet) من أجل إثارةها وجعلها تنبعث منها الإلكترونات، وهي الجزيئات الصغيرة المشحونة بشحنة كهربائية سالبة. الإلكترونات هي عنصر أساسي في كل ذرة.
"نحن نقوم بتسريع الإلكترونات التي تدور حول النواة. وقال البروفيسور فرانك كراوس، من معهد التخنيون في فيينا بالنمسا، لبي بي سي: "بعضها يمتص قدرا كبيرا من الطاقة لدرجة أنه يترك النواة بشكل دائم".
استخدم الباحثون أيضًا جهازًا يسمى Few Cycle Laser لالتقاط صور مقطعية للإلكترونات، وهي صور تكشف الكثير من المعلومات حول سلوك الإلكترونات مع مرور الوقت.
وقد سمح هذا الإجراء للعلماء بتمييز الأحداث التي يبلغ الفارق الزمني بينها 100 أتوثانية. وهذا هو أصغر فارق زمني تم قياسه على الإطلاق.
ويثير هذا الابتكار احتمالات قياس الوقت بشكل أكثر دقة من أي وقت مضى.
الساعات المختومة اليوم دقيقة للغاية. يقيسون الوقت عن طريق حساب عدد المرات التي تقفز فيها ذرات السيزيوم بين مستويات الطاقة المختلفة.
تحدث هذه التخطيات، أو "القراد"، عند ترددات الموجات الدقيقة، لكن الباحثين يبحثون باستمرار عن طرق لقياس القراد عند الترددات الضوئية باستخدام الليزر.
سيؤدي النجاح في هذا المجال إلى زيادة إمكانية الحصول على ساعات أكثر استقرارًا وبالتالي أكثر دقة.
وقال ديل هندرسون من مختبر الفيزياء الوطني في المملكة المتحدة: "كلما كانت الساعة أكثر استقرارا، كلما تحسنت قدرتنا على قياس الوقت".
