Denbora-tarte labur baino laburragoari so

Kripton-atomo batean, elektroi batek orbital jakin batetik bestera salto egiteko 24 attosegundo behar ditu; dena dela, datu hori ez da garrantzitsua.

Zertarako neurtu da hori?

Aplikaziorik izango al du horrek? Bai. Aplikaziorik izango du, baina, dena dela, zientzialariei gehien interesatzen zaiena da attosegundoetako lehen esperimentua egin dela, hau da, neurtzeko ahalmena bera hobetu dela. Attofisikaren bidea ireki da. Zer ote da hori?

Azter ditzagun denbora-tarteak.

Tren batek Miarritzetik Parisera joateko orduak behar ditu; tartea ordutan neurtzen da. Jakina da; izan ere, trenik azkarrenak lau bat orduan egin dezake bidaia. Ordea, Eibartik Durangora auto batek minutuak besterik ez ditu behar. Kasu horretan, tartea minututan ari gara aztertzen. Segundotan neurtzen diren ekintzak ere begi-bistakoak dira; esate baterako, atletek 100 metroko lasterketa 10 segundo inguruan burutzen dute. Baina zein prozesu gertatzen dira denbora-tarte txikiagoetan?

100 metroko lasterketa horretan bi atleta helmugara ia batera iristen diren kasuetarako, epaileek segundo-hamarrenak eta segundo-ehunenak neurtzen dituzten kronometroak erabiltzen dituzte.

Segundoaren milarena

Horiek guztiak, bizitza normalean erraz identifikatzen ditugun prozesuak dira, baina denbora-tarte txikiagoetan gertatzen diren beste hainbat prozesu ere ohikoak dira. Adibidez, istripuetan, milisegundo bakar batzuetan puzten dira autoetako airbagak . Noski, horrela behar du, puzteko prozesuak bidaiarien mugimenduak baino azkarragoa izan behar baitu. Egia esan, erreakzio kimiko bat gertatzen da airbagaren barruan, eta erreakzio horretan eratzen den produktua gasa denez, puztu egiten da. Erreakzio kimiko hori milisegundotan gertatzen da, hau da, segundo batean erreakzioa ia mila aldiz gerta liteke.

Beste prozesu batzuk mikrosegundotan gertatzen dira. Mikrosegundoa segundo baten milioirena da; oso tarte laburra. Ordenagailu baten mikroprozesadoreak mikrosegundo gutxi hartzen ditu eragiketa logiko bat egiteko. Izan ere, gaur egun salgai dauden ordenagailu askok 1 gigahertzeko abiaduran egiten dute lan. Horrek esan nahi du segundo batean milioi bat eragiketa egiten dituztela; eragiketa bakoitza hainbat mikrosegundotan gertatzen da.

Ordenagailuak berak memoria-txipetako informazioa irakurtzeko behar duen denbora nanosegundotan neurtzen da; segundo batean mila milioi datu irakur ditzake txipetik.

Molekulak eta atomoak

Hori baino azkarrago mugitzen dira ur-molekulak. Ontzi batean,
ur-molekulak etengabe ari dira mugitzen eta bata bestearen kontra talka egiten. Molekula baten abiadura neurtu nahi izango bagenu, pikosegundoak neurtzen dituen kronometroa beharko genuke, segundoaren bilioirenak, alegia.

Baina ur-molekulek badute beste mugimendu azkarrago bat ere. Segundo batean, hidrogenoen eta oxigenoaren arteko loturek mila bilioi aldiz bibratzen dute, gutxi gorabehera. Denbora-tarte txiki-txiki horri femtosegundo deritzo, eta tarte horretan gertatzen diren prozesuak ikertzen dituen kimikaren adarrari, femtokimika. 1999ko Kimikako Nobel saria Ahmed Zewail egiptoarrak jaso zuen, femtokimikaren esparruan egindako esperimentuengatik. Zewailek tarte horretan sortzen eta desegiten den hainbat egitura detektatu ahal izan zuen.

Orain, attosegundoaren txanda da. M. Drescher alemaniarraren taldeak egindako esperimentu batean, elektroi baten egoera-aldaketa zenbat denboran gertatzen den neurtzeko gai izan dira. Segundo batean, elektroiek trilioika egoera-aldaketa izateko denbora dute. Hori neurtzeko, X izpien eta ultramoreen artean dauden XUV erradiazioaren pultsuak erabili dituzte; femtokimikan ez bezala, argi ikusgaiez egindako laserrak ez dira bereizmen horietara iristen.

Tresna berri horrek attosegudotan gertatzen diren prozesuak aztertzen ditu. Eta horiek ez daude femtokimikaren esparruan, attofisikaren barruan baizik.