物理突破，科学家测量到了有史以来最短的时间间隔

查看大图

齐普秒是什么？

这是由德国歌德大学的莱因哈德·多纳领导的研究小组在实验过程中确定的可能测量的最短时间单位。简化一下，就是一个氢粒子穿过一个氢分子所花费的时间，量化为齐普秒。1齐普秒 为10^(-21)秒。

查看大图

法兰克福歌德大学的研究人员测量结果的示意图，一个光子（黄色）穿过氢分子（两个红色原子核），这产生了研究人员测量到的干涉图样。

事实上，研究人员能够测量光子穿过氢分子所需要的时间，他们自己测量的时间是247齐普秒。齐普秒是用绝对数字衡量的最短时间单位，相当于十亿分之一秒的万亿分之一。还有更短的时间单位，但它们只是在概念层面上制定的，从来没有在实验室中测量过，其中最短的是所谓的“普朗克时间”。

齐普秒，比飞秒还短

这一精度远远超过了埃及化学家艾哈迈德·泽威尔所测得的飞秒，即十亿分之一秒的百万分之一秒。艾哈迈德·泽威尔因研究化学反应的过渡状态而获得1999年诺贝尔奖。

早在2016年，研究人员就已经能够确定850齐普秒的时间框架，从那以后，科学家开始在物理学上讨论齐普秒。

正如研究人员所说的那样，飞秒，这个用来测量化学键破裂和形成时间的理想工具，已经不足以测量光穿过一个粒子（在这里是一个单个氢分子）所需要的时间。

他们是怎么做到的？

为了实现这一目标，科学家们对一个氢分子进行了x射线照射。研究人员设定了x射线能量，使一个光子足以从氢分子中射出两个电子。电子既表现为粒子又表现为波，因此氢原子分子中第一个电子的射出，会产生电子波，首先在氢原子分子的一个原子中发射，然后在第二个原子中发射，连续快速地发射，直到两种波融合。

光子穿过氢分子需要多长时间？

科学家们测量了第一个发射电子的干涉图案，然后利用了第二个电子也从氢分子中射出的事实，这样剩下的氢原子核就分离出来并被检测到。总共花了247齐普秒！

“因为我们知道氢分子的空间方向，我们使用两种电子波的干涉来精确计算光子何时到达第一个和何时到达第二个氢原子，”研究人员解释说。这一过程可以持续247齐普秒，具体时间取决于分子中两个原子的距离。