Un team di esperti ha misurato l’unità di tempo più breve mai vista: il periodo impiegato da un fotone per attraversare una molecola di idrogeno. Questa breve unità di tempo è pari a 247 zeptosecondi. Con il termine zeptosecondo si indica un trilionesimo di miliardesimo di secondo o un punto decimale seguito da 20 zeri e un 1. Si tratta di una misurazione incredibilmente precisa, che rappresenta è un enorme balzo in avanti rispetto alle precedenti misurazioni, che misuravano l’unità di tempo più breve in femtosecondi, ovvero un milionesimo di miliardesimo di secondo. Se bastano i femtosecondi per misurare il tempo nel quale i legami chimici si rompono e si formano, sono necessari gli zeptosecondi per misurare il tempo necessario ad un fascio di luce per attraversare una singola molecola di idrogeno. A rilevare questo breve lasso di tempo è stato il fisico Reinhard Dörner della Goethe University in Germania. Insieme ai suoi colleghi l’esperto ha analizzato il fenomeno attraverso un acceleratore di particelle ad Amburgo. Il team di studiosi ha impostato l’energia del fascio di raggi X in modo che ogni singolo fotone attraversasse due elettroni che compongono la molecola di idrogeno. Durante il processo, il fotone ha fatto ”rimbalzare” i due elettroni fuori dalla molecola.
Questo fenomeno ha prodotto un modello d’onda chiamato ‘‘modello di interferenza”, che Dörner e i suoi colleghi hanno misurato con uno strumento chiamato microscopio a reazione ”Cold Target Recoil Ion Momentum Spectroscopy” (COLTRIMS). Questo strumento è essenzialmente un rilevatore di particelle molto sensibile, capace di rilevare le reazioni atomiche e molecolari molto veloci. Il microscopio COLTRIMS ha registrato sia il pattern di interferenza che la posizione della molecola di idrogeno durante l’interazione. “Poiché conoscevamo l’orientamento spaziale della molecola di idrogeno, abbiamo utilizzato l’interferenza delle due onde elettroniche per calcolare con precisione quando il fotone ha raggiunto il primo e quando ha raggiunto il secondo atomo di idrogeno”, ha dichiarato Sven Grundmann, coautore della ricerca all’Università di Rostock in Germania. La velocità con la quale il fotone entra da un atomo all’altro è stata misurata in zeptosecondi.
