En un experimento único, los investigadores calcularon cuánto tarda un átomo en emitir un electrón. El resultado es 0.00000000000000002 segundos, o 20 billonésimas de billonésima de segundo. El cronómetro de los investigadores consiste en pulsos láser extremadamente cortosAfortunadamente, los resultados ayudarán a proporcionar nuevas ideas sobre algunos de los procesos más fundamentales en la naturaleza.
Investigadores de Lund, Estocolmo y Gotemburgo en Suecia han documentado el momento increíblemente breve en que se emiten dos electrones en un átomo de neón.
"Cuando la luz golpea el átomo, los electrones absorben la energía de la luz. Un instante después, los electrones se liberan de los poderes de unión del átomo. Este fenómeno, llamado fotoionización, es uno de los procesos más fundamentales de la física y fueprimero mapeado teóricamente por Albert Einstein, quien recibió el Premio Nobel de Física en 1921 por este descubrimiento en particular ", dice Marcus Isinger, estudiante de doctorado en atofísica de la Universidad de Lund en Suecia.
La fotoionización se trata de la interacción entre la luz y la materia. Esta interacción es fundamental para la fotosíntesis y la vida en la Tierra, y permite a los investigadores estudiar átomos.
"Cuando los átomos y las moléculas experimentan reacciones químicas, los electrones son los que hacen el trabajo pesado. Se reagrupan y se mueven para permitir que se creen o destruyan nuevos enlaces entre moléculas. Seguir un proceso de este tipo en tiempo real es un pocoSanto Grial dentro de la ciencia. Ahora nos hemos acercado un paso ", dice Marcus Isinger.
Aunque el neón es un átomo relativamente simple con un total de diez electrones, el experimento requirió una temporización extremadamente cuidadosa, con un nivel de precisión dentro de una milmillonésima de milmillonésima de segundo conocido como attosegundo y detección de electrones extremadamente sensibleeso podría distinguir entre electrones cuya velocidad difería solo en alrededor de una milésima parte de un attojulio una millonésima parte de la energía estacionaria de un electrón.
El hallazgo confirma varios años de trabajo teórico y muestra que la atofísica está lista para asumir moléculas más complejas.
"Ser capaz de observar cómo las moléculas intercambian electrones durante una reacción química abre la puerta a tipos completamente nuevos de estudios de una serie de procesos biológicos y químicos fundamentales"
La nueva técnica de medición evita la limitación formulada por el padre de la física cuántica, Werner Heisenberg, en 1927. Según el "principio de incertidumbre de Heisenberg", no es posible determinar la posición y la velocidad de un electrón en el mismo instante.Sin embargo, ahora, los investigadores suecos han demostrado que, de hecho, se puede hacer: mediante la superposición es decir, la interferencia de dos pulsos cortos de luz con diferentes longitudes de onda.
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Materiales proporcionado por Universidad de Lund . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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