科学家们测量出了迄今为止最短的时间单位：光粒子穿过氢分子所需的时间。这一记录的时间是247仄秒。仄秒是十亿分之一万亿分之一秒，或在小数点后有20个零和一个1。此前，研究人员曾涉足仄秒领域；2016年，研究人员在《自然物理学》杂志上报告称，他们使用激光将时间测量精确到850仄秒。这一精度是从1999年诺贝尔奖获奖工作中首次测量飞秒时间以来的巨大飞跃。
化学键断裂和形成需要飞秒，而光穿过单个氢分子（H2）需要仄秒。为了测量这段非常短的旅程，德国法兰克福歌德大学的物理学家莱因哈德·多尔纳和他的同事们从位于汉堡的德国电子同步加速器（DESY）的PETRA III发射X射线。研究人员设置了X射线的能量，使得单个光子或光粒子将氢分子中的两个电子击出。（氢分子由两个质子和两个电子组成。
）光子首先将一个电子从分子中弹出，然后是另一个，有点像一块鹅卵石跳过池塘的表面。这些相互作用产生了一种称为干涉模式的波模式，多尔纳和他的同事们可以使用一种称为冷靶反冲离子动量光谱（COLTRIMS）反应显微镜的工具来测量。这个工具本质上是一个非常敏感的粒子探测器，可以记录极快的原子和分子反应。COLTRIMS显微镜记录了干涉模式和氢分子在整个相互作用过程中的位置。
“由于我们知道氢分子的空间取向，我们利用两个电子波的干涉来精确计算光子到达第一个氢原子和第二个氢原子的时间，”德国罗斯托克大学的研究合著者斯文·格伦德曼在一份声明中说。那段时间？247仄秒，根据光子经过时氢原子之间的距离，有些许波动。这个测量本质上是在捕捉分子内的光速。我们首次观察到分子的电子壳层不会同时对光做出反应，”多尔纳在声明中说。“时间延迟发生是因为分子内的信息只能以光速传播。
”结果于10月16日在《科学》杂志上详细发表。