დრო, რომელიც სინათლის ნაწილაკს - ფოტონს სჭირდება იმისთვის, რომ წყალბადის მოლეკულაში გაიაროს, ახლა 247 ზეპტოწამის სახელით არის ცნობილი და მეცნიერებმა პირველად მოახერხეს მისი ხანგრძლივობის გაზომვა.

ზეპტოწამი არის წამის მემილიარდედის მეტრილიონედი, ან 10-21წამი, რაც წარმოუდგენლად ხანმოკლე დროა.

2016 წელს მკვლევარებმა ჟურნალ Nature Physics-ში განაცხადეს, რომ ლაზერების გამოყენებით მათ მოახერხეს 850 ზეპტოწამამდე დროის გაზომვა.

ზეპტოწამების გაზმოვა ნამდვილი სამეცნიერო მიღწევაა მას შემდეგ, რაც 1999 წელს მეცნიერებმა იმ დროის შუალედის გაზომვა მოახრხეს (და ამის შედეგად დამსახურებული ნობელის პრემიაც მიიღეს), რომელიც ფემტოწამის სახელითაა ცნობილი და წამის მემილიონედის მემილიარდედს, ანუ 10-15წამს წარმოადგენს. სწორედ ფემტოწამებში იზომება ის დრო, რაც საჭიროა ქიმიური კავშირების ჩამოსაყალიბებლად. იმისთვის კი, რომ სინათლემ წყალბადის (H2) მოლეკულაში გაიაროს, ზეპტოწამებიც საკმარისია.

ამ უმოკლესი მანძილის გასაზომად, ჰამბურგში, ფიზიკოსმა რეინარდ დარნერმა გოეთეს უნივერსიტეტიდან და მისმა კოლეგებმა გამოიყენეს რენტგენის სხივები PETRA III-დან ნაწილაკების ამაჩქარებელში.

მკვლევრებმა რენტგენის სხივებს ის ენერგია მიანიჭეს, რაც ერთი ცალკეული ფოტონისთვის წყალბადის მოლეკულიდან ელექტრონების ამოსაგდებად საკმარისი იქნებოდა. (წყალბადის მოლეკულა შედგება ორი პროტონისა და ორი ელექტრონისგან). ფოტონმა H2-დან ჯერ ერთი, შემდეგ კი მეორე ელექტრონი ამოაგდო. ეს პროცესი კი, დაახლოებით, წყლის ზედაპირზე კენჭის ხტომას გავს.

ფოტონის მოლეკულასთან ურთიერთქმედებით შეიქმნა ტალღა, რომელსაც ინტერფერენციული ტალღა ეწოდება. დარნერმა და მისმა კოლეგებმა ეს ტალღა გაზომეს მოსწყობილობით, რომელსაც ცივი სამიზნის უკუცემის იონის მომენტის სპექტროსკოპიის (COLTRIMS) რეაქციის მიკროსკოპი ეწოდება. იგი ძალიან მაღალი მგრძნობელობის ნაწილაკების დეტექტორია და მას შეუძლია ძალიან სწრაფი ატომური და მოლეკულური რეაქციების დაფიქსირება.

COLTRIMS მიკროსკოპმა დააფიქსირა როგორც ინტერფერენციული ტალღა, ასევე წყალბადის მოლეკულის მდებარეობა ურთიერთქმედების დროს.

"იქიდან გამომდინარე, რომ წყალბადის ატომის სივრცითი ორიენტაცია ჩვენთვის აქამდე ცნობილი იყო, ჩვენ გამოვიყენეთ ორი ელექტრონის ტალღის ინტერფერენცია, რათა ზუსტად დაგვეთვალა, თუ როდის მიაღწევდა ფოტონი პირველ და მეორე წყალბადის ატომს", - აღნიშნა თავის განცხადებაში სვენ გრანდმენმა, კვლევის თანაავტორმა გერმანიის როსტოკის უნივერსიტეტიდან.

ეს დრო კი 247 ზეპტოწამი აღმოჩნდა პატარა ცდომილებით, რაც მოლეკულაში წყალბადის ატომებს შორის მანძილზეა დამოკიდებული და იმ დროზე, როცა ფოტონის გამოცემა ხდება. საბოლოოდ, ამ გაზომვებით შეგვიძლია დავადგინოთ სინათლის სიჩქარე მოლეკულაში.

შედეგები დეტალურად გამოქვეყნდა პარასკევს, 16 ოქტომბერს, ჟურნალ Science-ში.