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Zeptosekunden: Die kürzeste Zeitspanne, die je gemessen wurde

Verfasst von Urs Scheidegger |

Wie schnell durchquert Licht ein Molekül? Die Antwort liefert jetzt die genaueste Zeitmessung der Welt: 247 Zeptosekunden oder Billionstel einer milliardstel Sekunde.

Für die Vermessung der Geschwindigkeit, in der Moleküle schwingen, erhielt der ägyptische Chemiker Ahmed Zewail 1999 den Nobelpreis für Aufnahmen im Femtosekunden-Bereich. Nun haben Atomphysiker der Goethe-Universität um Prof. Reinhard Dörner erstmals einen Vorgang untersucht, der noch um Grössenordnungen kürzer ist als Femtosekunden: Sie vermassen, wie lange es dauert, bis ein Lichtteilchen (Photon) ein Wasserstoffmolekül durchquert hat, nämlich etwa 247 Zeptosekunden bei der durchschnittlichen Bindungslänge des Moleküls. Dies ist die kürzeste Zeitspanne, die bisher gemessen werden konnte.

Die Zeitmessung nahmen die Wissenschaftler an Wasserstoff-Molekülen (H2) vor, die sie mit Röntgenlicht der Röntgenstrahlungsquelle PETRA III am Hamburger Beschleunigerzentrum DESY bestrahlten. Die Energie der Röntgenstrahlen stellten die Forscher so ein, dass ein Photon genügte, um beide Elektronen kurz hintereinander aus dem Wasserstoff-Molekül herauszuschlagen.

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