रन-ऑफ-द-मिल स्टॉपवॉच का उपयोग करके एक ज़िप्टोसॉन्ड को पकड़ने की कोशिश भी न करें। समय का यह छोटा टुकड़ा एक सेकंड का एक अंश है - इतना छोटा है कि यह एक एकल संख्या के बराबर है जो दशमलव बिंदु के पीछे 21 स्थानों पर बैठा है, एक सेकंड के एक अरबवें हिस्से का एक खरब, न्यू साइबिस्ट में रेबेका बॉयल की रिपोर्ट करता है। और जर्मनी में मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट के शोधकर्ताओं ने अंत में जिप्टोसकॉन्ड पैमाने पर एक परमाणु के भीतर मिनट परिवर्तन को मापा।
शोधकर्ताओं ने कार्रवाई में तथाकथित फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव का अध्ययन करते हुए इस उपलब्धि को पूरा किया। अल्बर्ट आइंस्टीन ने 1905 में प्रकाश की इस मुश्किल विचित्रता का वर्णन किया, बाद में इस परिभाषित अवधारणा के स्पष्टीकरण के लिए भौतिकी में नोबेल पुरस्कार जीता। फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव से पता चलता है कि प्रकाश एक लहर और एक कण दोनों के रूप में कार्य कर सकता है। जब एक फोटॉन, या प्रकाश का एक कण, एक निश्चित ऊर्जा के एक इलेक्ट्रॉन पर हमला करता है, तो यह इलेक्ट्रॉन को अपने परमाणु से मुक्त कर सकता है। फोटॉन सौर ऊर्जा के पीछे का आधार, फोटोमीशन नामक एक प्रक्रिया में इलेक्ट्रॉन को खारिज कर देता है।
अब शोधकर्ताओं ने वास्तव में हीलियम परमाणुओं से इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन पर कब्जा कर लिया है, फोटॉन स्ट्राइक के बाद इलेक्ट्रॉन को बाहर निकालने में लगने वाले समय की न्यूनतम मात्रा को मापता है। घटना को मापने के लिए, भौतिक विज्ञानी ने एक उपकरण का उपयोग किया, जिसे एटोसेकंड स्ट्रीक कैमरा कहा जाता है, जिसमें बहुत कम विस्फोटों में अलग-अलग प्रकाश फायरिंग के दो लेजर होते हैं, ऑप्टिक्स एंड फोटोनिक्स न्यूज़ में स्टीवर्ट विल्स लिखते हैं। शोधकर्ताओं ने कैमरा को हीलियम के एक जेट की ओर निर्देशित किया - एक अपेक्षाकृत सरल गैस, जिसमें परमाणुओं से मिलकर प्रत्येक में केवल दो इलेक्ट्रॉन होते हैं।
पहला लेज़र एक अत्यंत पराबैंगनी किरण था जिसका उद्देश्य हीलियम को उसके इलेक्ट्रॉनों को त्यागने के लिए उत्तेजित करना था, 100 एटोसेकंड दालों (एक एटोसेकंड एक मात्र 10 -18 सेकंड) में फायरिंग है। दूसरा लेजर निकट-अवरक्त था और एक्शन में बच निकलने वाले इलेक्ट्रॉनों को पकड़ने के लिए इस्तेमाल किया गया था, एक समय में चार फेमटोसेकंड के लिए फायरिंग की गई (एक एकल मादा-बछेड़ा केवल 10 -15 सेकंड है)।
जब हीलियम परमाणु ने एक इलेक्ट्रॉन को बाहर निकाल दिया, तो अवरक्त लेजर ने उत्सर्जन का पता लगाया, जिससे शोधकर्ताओं को घटना की अवधि 850 zeptoseconds तक की गणना करने की अनुमति मिली। प्रयोग से पता चला कि यह अपने इलेक्ट्रॉनों में से एक, बॉयल की रिपोर्ट को खारिज करने के लिए हीलियम परमाणु के लिए 7 से 20 एटोसिक्कंड के बीच लेता है। अध्ययन के परिणाम इस सप्ताह जर्नल नेचर फिजिक्स में प्रकाशित किए गए थे ।
प्रयोग के परिणाम शोधकर्ताओं को कुछ जानकारी देते हैं कि यह क्वांटम प्रक्रिया कैसे काम करती है, बॉयल लिखते हैं, और एक दिन क्वांटम कंप्यूटिंग और सुपरकंडक्टिविटी में उपयोगी हो सकते हैं।
“हमेशा एक से अधिक इलेक्ट्रॉन होते हैं। वे हमेशा बातचीत करते हैं। वे हमेशा एक दूसरे को महसूस करेंगे, यहां तक कि महान दूरी पर भी, ”टीम के नेता मार्टिन शुल्त्स ने बॉयल को बताया। “कई चीजें व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉनों के इंटरैक्शन में निहित हैं, लेकिन हम उन्हें एक सामूहिक चीज़ के रूप में संभालते हैं। यदि आप वास्तव में परमाणुओं की सूक्ष्म समझ विकसित करना चाहते हैं, तो सबसे बुनियादी स्तर पर, आपको यह समझने की आवश्यकता है कि इलेक्ट्रॉन एक दूसरे के साथ कैसे व्यवहार करते हैं। ”
शुल्त्स ने विल्स को बताया कि टीम हीलियम का उपयोग कर रही है, जो कि सबसे सरल परमाणुओं में से एक है, अपने तरीकों को मान्य करने के लिए और कई इलेक्ट्रॉनों और फोटोनों के परस्पर संपर्क के लिए मापक बनाने के लिए। सरल परमाणुओं के साथ इन छोटी समयसीमाओं को पूरा करना अधिक इलेक्ट्रॉनों के साथ अधिक परमाणुओं को समझने की दिशा में पहला कदम है।
