247zepto秒——德國科學家測量出歷史上最短時間

2020-11-08 仰望星之辰

德國法蘭克福歌德大學的一個研究小組首次記錄下了光子經過氫分子中兩個原子之間的最短時間。‎

這項研究發表在《科學》（Science）雜誌上，該大學在10月16日的聲明中宣布，所測量的的時間約為247zepto秒。而1zepto秒太短暫了，只等於1秒的10的-21次方分之一，即小數點後有20個0，然後是1。‎

憑藉這些結果，該研究團隊創下了新的記錄，超過了另一德國團隊在2016年所獲得的記錄，當時他們測量出了850zepto秒的時間，並發表在《自然物理學Nature Physics》雜誌上。‎

為了獲得這樣的結果，研究人員發射光子（光的組成部分），通過位於漢堡的 DESY‎加速器，始之並撞擊由兩個氫原子組成的氫分子，每個氫原子包含一個電子和一個質子。‎

實驗中，該光子撞擊了第一個原子中的電子，然後在很短的時間內移動到第二個原子並撞擊其中的電子。這個過程近似打水漂，使石頭在水面上跳躍兩次。而‎2016年，慕尼黑工業大學的研究團隊測量出了光子撞擊氦原子中電子所需要的時間。

‎根據量子力學定律，電子的特性之一就是它可以同時是一個粒子和一個波，它可以是一個向前移動的粒子，同時又一個類似於光波或水波的波。‎

這項研究中，光子與兩個電子的碰撞並產生了兩個互相干涉的波。我們再次以打水漂為例，‎石頭拋向水面會形成水波並慢慢擴展，在某個點，第一次波浪的漣漪和第二次波浪的漣漪相遇，這就是所謂的「波的幹涉」。‎研究人員使用一種專用顯微鏡通過測量幹涉現象就可以計算出光子在兩個原子之間通過的時間。‎

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    秒是我們生活中常用的最短的時間單位。短跑名將博爾特創造的100米短跑世界紀錄是9.58秒，它已經代表了某種人類生理極限。我們常說的「一眨眼的功夫」，大約是0.3~0.4秒。但這些離「最短時間」的極限還差很遠。
  • 科學家測出最短時間間隔,僅有247仄秒,這是種什麼樣的概念?
    科學家測出最短時間間隔，僅有247仄秒，這是種什麼樣的概念？對於我們人類來說，可能我們感知的最短的時間概念就是一秒鐘。一秒鐘之中可以發生很多的事情，比如蜜蜂一秒鐘扇動100次翅膀，子彈一秒內飛行100米，光速一秒鐘內飛行30萬公裡。
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