Você já tinha ouvido falar a respeito do zeptosegundo? Ele representa uma medida de tempo tão, mas tão ínfima que, para o nosso dia a dia, ela acaba sendo meio irrelevante.
Para todos os efeitos, um zeptosegundo corresponde a um trilionésimo de bilionésimo de segundo — ou o equivalente a 10-21 de um único segundinho.
Em 2016, uma equipe de pesquisadores do Instituto Max Planck, na Alemanha, conseguiu medir um evento atômico usando o zeptosegundo como referência.
Mais precisamente, os cientistas registraram quanto tempo um elétron demorou para deixar um átomo de hélio — exatos 850 zeptosegundos.
Muito rápido
Essa “medida” corresponde à menor divisão de tempo já registrada , e os pesquisadores conseguiram essa proeza durante um experimento chamado fotoionização.
Na verdade, o objetivo era testar um efeito proposto por Albert Einstein conhecido como Efeito Fotoelétrico — que rendeu ao gênio alemão o Nobel de Física —, que ocorre quando partículas de luz (os fótons) atingem os elétrons que orbitam ao redor de um átomo.
De acordo com a mecânica quântica, durante o efeito fotoelétrico, a energia dos fótons pode ser absorvida completamente por um único elétron ou compartilhada entre vários deles.
No entanto, até agora não havia sido possível estudar esse processo detalhadamente, e os cientistas só tinham conseguido medir o que acontece com o elétron depois de ele abandonar seu átomo.
O que os pesquisadores do Instituto Max Planck fizeram foi medir com precisão o ínfimo intervalo de tempo que precede a ejeção do elétron.
Para isso, primeiro os cientistas usaram um pulso de luz ultravioleta supercurto com duração entre 100 e 200 attosegundos — que equivale a 10-18 de segundo — para excitar os dois elétrons que orbitam ao redor de um átomo de hélio.
Depois, os pesquisadores atingiram o mesmo átomo com um pulso de laser infravermelho por quatro femtosegundos (que equivale a 10-15 de segundo) e observaram que o elétron levou entre 7 e 20 attosegundos para ser “ejetado” de sua órbita — dependendo de sua interação com o núcleo do átomo e o outro elétron.
A medição pode permitir que várias tecnologias sejam desenvolvidas e melhoradas
Pois esse pulso permitiu que os cientistas detectassem e medissem a ejeção do elétron com uma taxa de precisão de 850 zeptosegundos. Agora você deve estar se perguntando o porquê de essa medição ser importante, certo?
A significância dos experimentos é que eles permitirão que pesquisadores possam observar o comportamento quântico dos átomos e elétrons.
E quando o funcionamento dessas minúsculas porções da matéria seja compreendido, esse conhecimento permitirá avanços e, tecnologias como, por exemplo, a energia nuclear, a computação quântica e a supercondutividade.