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A menor unidade de tempo já medida: o zeptosegundo

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A interação entre luz e matéria vem despertando grande interesse atualmente entre os cientistas. A evolução dos dispositivos de observação agora permite que os físicos meçam os tempos de reação mais rápidos. Um microscópio de reação chamado COLTRIMS, abreviação de Cold Target Recoil Ion Momentum Spectroscopy, permite registrar as interferências e a posição de uma molécula de hidrogênio atravessada por um raio-X.

Sven Grundmann da Rockstock University e Reinhard Dörner da Goethe University queriam “calcular precisamente quando o fóton atingiu o primeiro [atome d’hydrogène] e quando chegou ao segundo […]”. Em outras palavras, trata-se de avaliar a velocidade com que a luz pode passar pela molécula de hidrogênio, que tem dois átomos.

Um relógio de mão

Um raio de luz pode viajar da Terra para a Lua em um segundo, então a velocidade que leva para passar por uma partícula é tão curta que é chamada de zeptosegundo.

21 casas decimais

Em 1999, Ahmed Hassan Zewail recebeu o Prêmio Nobel por seu trabalho em química na formação e destruição de ligações químicas. Sua pesquisa foi a primeira a usar a unidade de medida de tempo em femtossegundos, ou seja, um milionésimo de bilionésimo de segundo.

Os físicos alemães, Grundmann e Dörner, foram ainda mais longe usando uma unidade menor: um trilionésimo de bilionésimo de segundo. Se escrevermos em algarismos, isso daria, depois da “vírgula zero”, vinte zeros e depois um 1. Isso é chamado de zeptosegundo, que atualmente é a menor divisão de um segundo usada para medir a passagem do tempo.

O tempo que a luz leva para atravessar uma molécula

O que os pesquisadores queriam fazer era usar um fóton de raios X para ejetar os dois elétrons de uma molécula de hidrogênio. Os cientistas precisavam de um acelerador de partículas chamado PETRA III, instalado no DESY (Deutsches Elektronen-Synchrotron) em Hamburgo, para gerar o poderoso feixe de luz.

Há uma fração muito pequena de um nanossegundo de atraso, entre o momento em que a partícula de luz atinge o primeiro átomo (T1) e o momento em que toca o segundo (T2). O COLTRIM sendo um detector de partículas hipersensíveis, permite observar reações atômicas e moleculares em alta velocidade. O dispositivo permitiu deduzir que entre T1 e T2, existem cerca de 247 zeptosegundos.

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