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Atomphysik: Deutsche Forscher messen kürzeste je erfasste Zeitspanne

Atomphysiker der Frankfurter Goethe-Universität haben mit anderen deutschen Forschungseinrichtungen die kürzeste jemals gemessene Zeitspanne erfasst. Wie die Universität mitteilte, dauerte der untersuchte Vorgang, die Durchquerung eines Wasserstoffmoleküls von einem Lichtteilchen (Photon), etwa 247 Zeptosekunden.

Eine Zeptosekunde ist demnach ein Billionstel einer Milliardstel Sekunde lang. Dabei machten sich die Wissenschaftler unter anderem Röntgenlicht zunutze, mit dem sie die Wasserstoff-Moleküle am Hamburger Teilchenbeschleuniger Desy bestrahlten. Auch Forscher des Fritz-Haber-Instituts in Berlin waren beteiligt. Das Ergebnis wurde im Wissenschaftsmagazin Science veröffentlicht.

Forscher stießen Elektronen mit Licht aus dem Molekül

Die Energie der Röntgenstrahlen stellten die Forscher demnach so ein, dass ein Photon genügte, um beide Elektronen kurz hintereinander aus dem Wasserstoff-Molekül herauszuschlagen.

Beim Herausschlagen des ersten Elektrons entstanden kurz hintereinander erst bei dem einen und dann bei dem zweiten Atom des Wasserstoffmoleküls Elektronenwellen, die sich überlagerten. Ein sich daraus ergebendes sogenanntes Interferenzmuster wurde von den Forschern gemessen.

“Da wir die räumliche Orientierung des Wasserstoffmoleküls kannten, konnten wir aus der Interferenz der beiden Elektronenwellen sehr genau errechnen, wann das Photon das erste und wann es das zweite Wasserstoffatom erreicht hatte”, sagte Sven Grundmann, auf dessen Doktorarbeit der wissenschaftliche Aufsatz in Science beruht.

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