Conheça o zeptossegundo, a menor unidade de tempo

Por Ethevaldo Siqueira, com Sven Grundmann

Os cientistas mediram a menor unidade de tempo de todos os tempos: ou seja, o tempo que uma partícula de luz leva para cruzar uma molécula de hidrogênio. E lhe deram o nome de zeptossegundo. Agora não há mais dúvida: os pesquisadores realmente captaram a emissão de elétrons dos átomos de hélio, medindo a minúscula quantidade de tempo que leva para que o elétron seja ejetado após o ataque do fóton.

Para medir o evento, foi necessário usar um equipamento chamado Attosecond Streak Camera, que consiste em dois lasers de diferentes tipos ou frequências de luz, em explosões extremamente curtas, conforme escreve Stewart Wills na “Optics and Photonics News”. Os pesquisadores direcionaram a câmera para um jato de hélio — um gás relativamente simples, constituído por átomos que têm apenas dois elétrons cada um.

Para medir esse fragmento de tempo, eles pegaram raios-X do Petra 3, um acelerador de partículas em Hamburgo, e observaram o tempo que o fóton (uma partícula de luz) leva para viajar de um átomo a outro.

Relembremos os submúltiplos do segundo:
• Décimo de segundo: Equivale a 0,1s (Um segundo dividido por 10);

• Centésimo de segundo: Equivale a 0,01s (Um segundo dividido por 100);

• Milésimo de segundo: Equivale a 0,001s (Um segundo dividido por 1000).

• Microssegundo é a unidade de tempo equivalente a um milionésimo de segundo, ou a 1000 nanossegundos ou ¹⁄₁ ₀₀₀ de um milissegundo. Seu símbolo é μs.

• O nanossegundo equivale a um bilionésimo de segundo, ou seja, ou 10⁻⁹ segundo. O termo combina o prefixo “nano” com a unidade básica por um sexagésimo de minuto.

• Picossegundo é a unidade de tempo que equivale à trilhonésima parte de um segundo, 10⁻¹² do segundo, e abrevia-se ps.

• Femtossegundo é a unidade de medida de tempo que corresponde a 10⁻¹⁵ segundos, ou seja, um quadrilionésimo de segundo.

Vamos aos exemplos práticos. Se você acha que um segundo passa rápido demais, imagine quão rápido será um nanossegundo, que é a bilionésima parte de um bilionésimo de segundo. Esclarecendo: um nanossegundo é uma fração expressa matematicamente por um zero, seguido de uma vírgula, mais 20 zeros e um 1: ou seja: (0,000 000 000 000 000 000 001 do segundo).

Finalmente, o zeptossegundo. Essa é a menor unidade de tempo já registrada (e medida) até hoje, à qual os cientistas deram o nome de zeptossegundo. Mas, para nós, simples mortais, o que pode ser medido em zeptossegundos? O físico Reinhard Dörner e seus colegas da Universidade Goethe em Frankfurt, na Alemanha, nos dão a resposta: o que pode ser medido nessa unidade é na luz.

Dörner e sua equipe conseguiram a façanha de calcular pela primeira vez o tempo que uma partícula de luz leva para atravessar uma molécula de hidrogênio (H2), que é, para sermos exatos, de 247 zeptossegundos, de acordo com os resultados de seu trabalho, publicado no dia 16 de outubro de 2020, na revista Science.

Fontes: BBC News Brasil, Wikipedia (em inglês), Science e MIT Technology Review.

(Imagem: © Sven Grundmann/Goethe University Frankfurt)

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