En un experimento único, Los investigadores han calculado el tiempo que tarda un átomo en emitir un electrón. El resultado es 0.000 000 000 000 000 02 segundos, o 20 mil millonésimas de mil millonésimas de segundo. El cronómetro de los investigadores consta de pulsos de láser extremadamente cortos. Ojalá, Los resultados ayudarán a proporcionar nuevos conocimientos sobre algunos de los procesos más fundamentales de la naturaleza.

Investigadores de Lund, Estocolmo y Gotemburgo en Suecia han documentado el increíblemente breve momento en el que se emiten dos electrones en un átomo de neón.

"Cuando la luz golpea el átomo, los electrones absorben la energía de la luz. Un instante después, los electrones se liberan del poder de unión del átomo. Este fenómeno, llamada fotoionización, es uno de los procesos más fundamentales de la física y fue cartografiado teóricamente por primera vez por Albert Einstein, quien fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 1921 por este descubrimiento en particular ", dice Marcus Isinger, estudiante de doctorado en atofísica en la Universidad de Lund en Suecia.

La fotoionización se trata de la interacción entre la luz y la materia. Esta interacción es fundamental para la fotosíntesis y la vida en la Tierra, y permite a los investigadores estudiar los átomos.

"Cuando los átomos y las moléculas experimentan reacciones químicas, los electrones son los que hacen el trabajo pesado. Se reagrupan y se mueven para permitir que se creen o destruyan nuevos enlaces entre moléculas. Seguir un proceso de este tipo en tiempo real es un santo grial dentro de la ciencia. Ahora nos hemos acercado un paso más ", dice Marcus Isinger.

Aunque el neón es un átomo relativamente simple con un total de diez electrones, el experimento requirió una sincronización extremadamente cuidadosa, con un nivel de precisión de una mil millonésima de mil millonésima de segundo (conocido como attosegundo), y detección de electrones extremadamente sensible que podía distinguir entre electrones cuya velocidad difería solo en alrededor de una milésima de un attojulio (una millonésima parte de la energía estacionaria de un electrón).

El hallazgo confirma varios años de trabajo teórico y muestra que la attofísica está lista para asumir moléculas más complejas.

"Ser capaz de observar cómo las moléculas intercambian electrones durante una reacción química abre la puerta a tipos de estudios completamente nuevos de una serie de procesos biológicos y químicos fundamentales".

La nueva técnica de medición elude la limitación formulada por el padre de la física cuántica, Werner Heisenberg, en 1927. Según el "principio de incertidumbre de Heisenberg", no es posible determinar la posición y la velocidad de un electrón en el mismo instante. Sin embargo, ahora, los investigadores suecos han demostrado que puede, De hecho, hacerse:mediante la superposición (es decir, la interferencia) de dos pulsos cortos de luz con diferentes longitudes de onda.