Miltrillonésimas partes de segundo: baten un récord en mediciones ultrarrápidas de tiempo

Físicos y metrólogos de la Universidad Goethe de Fráncfort del Meno (Alemania) se proclamaron ganadores de una especie de carrera mundial por el lapso de tiempo más corto jamás determinado. El proceso físico cuya duración midieron consistió en el paso de luz a través de una molécula de hidrógeno formada por dos atomos.

Un comunicado universitario recordó que al químico egipcio Ahmed Zewail lo galardonaron con un Premio Nobel en 1999 por medir la velocidad a la que vibran las moléculas. Unos destellos de láser ultracortos le permitieron fundar en aquel entonces una rama de la ciencia llamada femtoquímica, que medía procesos como la formación y ruptura de enlaces químicos, hechos que suceden en cuestión de milbillonésimas partes de segundo.

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Esta vez la medición sumó seis 'ceros' a la fracción decimal, al establecer que una partícula de luz (fotón) tarda mucho menos tiempo en cruzar una estructura molecular muy simple: concretamente, unos 247 zeptosegundos, es decir otras tantas miltrillonésimas partes de segundo. Este es el lapso más breve que se ha podido medir hasta ahora.

Ambos átomos fueron alcanzados por un disparo de una fuente de rayos X en el centro de aceleración DESY, en Hamburgo. Los investigadores ajustaron la energía del fotón de tal modo que fuera suficiente para eliminar sucesivamente los dos electrones de la molécula: primero el que orbitaba el más cercano átomo y luego el que estaba unido al átomo más distante.

Las dos colisiones generaron ondas, comparables por demás con el efecto de un guijarro plano al que se hace saltar dos veces sobre el agua. Precisamente, el patrón de interferencia creado por estas ondas –por un roce y enseguida por el otro– permitió al equipo realizar los cálculos del tiempo transcurrido entre ambos.

"Lo que hemos podido observar ahora, por primera vez, es que la capa de electrones de una molécula no reacciona a la luz en todas partes al mismo tiempo", afirmó el autor principal de este experimento, el profesor Reinhard Doerner. Según su explicación, el retraso se produce porque la información que porta la molécula solo se propaga a la velocidad de la luz.

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