Londýn/Viedeň 25. februára (TASR) - Ako dlho trvá okamih? V súčasnosti necelých 100 atosekúnd, znie odpoveď. Práve toto je totiž najkratší časový úsek, ktorý dokáže človek momentálne odmerať.
Tento husársky kúsok sa podaril tímu vedcov pod vedením Ferenca Krausza, profesora Ústavu pre fotoniku Technickej univerzity (TU) vo Viedni, ktorý je zároveň riaditeľom Ústavu Maxa Plancka pre kvantovú optiku v nemeckom Garchingu. Krausovi asistoval profesor Ulrich Heinzmann z univerzity v Bielefelde. Svoju prácu prezentovali vedci v najnovšom čísle časopisu Nature.
Sto atosekúnd je nepredstaviteľne krátky okamih. Zodpovedá desaťmilióntine miliardtiny sekundy. V desatinnom vyjadrení sa 100 atosekúnd rovná 0,000.000.000.000.000.1 sekundy. Vo vzťahu k jednej sekunde je 100 atosekúnd ako jedna sekunda k 300 miliónom rokov.
Fyzikom však nešlo v prvom rade o meranie času. Dôležité pre nich je, že prvýkrát môžu pozorovať nesmierne rýchle procesy v elektrónovom obale atómov, ktoré trvajú takéto nepredstaviteľne krátke zlomky sekundy.
Fotografi vedia, že keď chcú ostro zachytiť rýchlo sa pohybujúci objekt, expozičný čas musí trvať najmenej tisícinu sekundy. Pri fotografovaní pohybu atómu v molekule sa už pracuje s niekoľkými femtosekundami (biliardtinami sekundy). Elektróny vo vzbudených atómoch sa však dostávajú z jedného energetického stavu do druhého ešte tisíckrát rýchlejšie, v čase od desať do 1000 atosekúnd.
Budúce experimenty v oblasti atosekúnd umožnia podľa Krausza porovnávať Newtonovu mechaniku a kvantovú fyziku. Klasický model atómu Nielsa Bohra, v ktorom krúžia elektróny okolo jadra po osobitných dráhach, predpokladá v prípade najjednoduchšieho atómu vodíka, že jeden takýto obeh trvá 150 atosekúnd. Z pohľadu kvantovej mechaniky k takejto rotácii nedochádza, udáva sa len hustota elektrónu okolo jadra.
Ak je atóm vodíka v základnom stave, je elektrón v pokoji, to znamená, že jeho hustota sa nemení. Ak sa čo i len časť elektrónu dostane do energeticky najnižšieho stavu, začne táto častica "dýchať". Vtedy je veľká pravdepodobnosť zastihnúť elektrón v jednom okamihu v blízkosti jadra a malú chvíľu na vzdialenejšom mieste. Perióda tejto dynamiky je u vodíka 400 atosekúnd, čo predpovedá aj Bohrov klasický model atómu.
Krausz verí, že v dohľadnej dobe bude možné merať ešte kratšie časové okamihy. Jedného dňa možno nazrieme aj do procesov vo vnútri atómových jadier, kde sa všetko deje v rozpätí zeptosekúnd, čo je triliardtina sekundy (jednotka s 20 nulami).
