當(dāng)人類遇上有史以來最短的時(shí)間單位時(shí)，一切都變了！

說起最短時(shí)間單位，我們知道，大家都看過電影，也了解電影幀數(shù)的概念，其實(shí)電影是由無數(shù)畫面組合而成的，早前的電影一般都是每秒24幀，也就是每秒24個(gè)畫面，而現(xiàn)在的技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了48幀，甚至60幀、120幀。一種叫做光子的光粒子，從氫分子的電子云中產(chǎn)生電子波。這些相互作用的結(jié)果就是所謂的干涉圖。然后干涉圖稍微向右傾斜，研究人員可以計(jì)算出光子從一個(gè)原子到下一個(gè)原子的時(shí)間，而最短時(shí)間就是這里誕生的。

近日，在測量越來越短的時(shí)間跨度的全球競賽中，法蘭克福歌德大學(xué)的物理學(xué)家們已經(jīng)走在了前列_與漢堡的DESY加速器設(shè)施和柏林的弗里茨哈伯研究所的同事們一起，他們第一次測量了一個(gè)在零秒范圍內(nèi)的過程_光在分子內(nèi)的傳播，時(shí)間單位被稱作 zeptosecond，也叫做宙秒。宙秒是十億分之一秒（10-21秒）的萬億分之一。這就是科學(xué)家們測量了有史以來最短的時(shí)間單位_一個(gè)輕粒子穿過氫分子所需的時(shí)間。

截止目前，記錄在案的時(shí)間是247 zeptosecond，也稱宙秒。一個(gè)宙秒是十億分之一秒的萬億分之一，或者是一個(gè)小數(shù)點(diǎn)后跟20個(gè)零和1。此前，研究人員曾涉足宙秒的領(lǐng)域；2016年，研究人員在《自然物理》雜志上報(bào)告說，他們使用激光測量時(shí)間，增量降到850宙秒。這種精確性與1999年諾貝爾獎(jiǎng)獲得者首次以飛秒測量時(shí)間的工作相比是一個(gè)巨大的飛躍，后者是十億分之一秒的百萬分之一。1999年，埃及化學(xué)家艾哈邁德·澤威爾因測量分子改變形狀的速度而獲得諾貝爾獎(jiǎng)。他利用超短激光閃光創(chuàng)立了飛秒化學(xué)_化學(xué)鍵的形成和破裂發(fā)生在飛秒的范圍內(nèi)。

化學(xué)鍵的斷裂和形成需要飛秒的時(shí)間，但是光穿過一個(gè)氫分子（H2）卻需要零秒的時(shí)間，這種測量基本上測量基本上是捕捉分子內(nèi)部的光速。為了測量這一非常短的時(shí)間，德國歌德大學(xué)的物理學(xué)家萊因哈德·德爾納團(tuán)隊(duì)在德國漢堡的粒子加速器Deutsches Elektronen Synchronator（DESY）上從PETRA III發(fā)射X射線。

研究人員設(shè)定了X射線的能量，使單個(gè)光子或光粒子將氫分子中的兩個(gè)電子擊出。（氫分子由兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)電子組成）光子將一個(gè)電子反彈出分子，以及另一個(gè)電子，有點(diǎn)像一個(gè)從池塘頂上蹦過的卵石。這些相互作用產(chǎn)生了一種稱為干涉圖樣的波型，德爾納可以用一種稱為冷靶反沖離子動(dòng)量譜（COLTRIMS）反應(yīng)顯微鏡的工具來測量。這個(gè)工具本質(zhì)上是一個(gè)非常靈敏的粒子探測器，可以記錄極快的原子和分子反應(yīng)。COLTRIMS顯微鏡記錄了氫分子在整個(gè)相互作用過程中的干涉圖樣和位置。

德國羅斯托克大學(xué)（University of Rostock）的研究合著者斯文·格倫德曼（Sven Grundmann）在一份聲明中說_“由于我們知道氫分子的空間方位，我們利用兩個(gè)電子波的干涉精確計(jì)算出光子何時(shí)到達(dá)第一個(gè)氫原子，以及何時(shí)到達(dá)第二個(gè)氫原子?！?/p>

德納在聲明中說_“我們首次觀察到，分子中的電子殼層不會(huì)同時(shí)對(duì)任何地方的光發(fā)生反應(yīng)。”時(shí)間延遲是因?yàn)榉肿觾?nèi)的信息只以光速傳播?！?/p>