Ini Satuan Waktu Terpendek di Dunia

Suara.com - Para ilmuwan telah mengukur satuan waktu terpendek yang pernah ada, yaitu waktu yang dibutuhkan partikel cahaya untuk melintasi molekul hidrogen.

Pengukuran waktu terpendek itu adalah 247 zeptodetik. Zeptodetik adalah sepersejuta miliar detik atau titik desimal diikuti 20 angka nol dan satu.

Sebelumnya, pada 2016 para ilmuwan melaporkan di jurnal Nature Physics, menggunakan laser untuk mengukur waktu secara bertahap hingga 850 zeptodetik.

Akurasi ini merupakan lompatan besar dari karya pemenang Hadiah Nobel 1999 yang pertama kali mengukur waktu dalam femtoseconds, yang merupakan sepersejuta dari satu miliar detik.

Femtoseconds membutuhkan ikatan kimia putus dan terbentuk. Namun, zeptoseconds membutuhkan cahaya untuk melakukan perjalanan melintasi satu molekul hidrogen (H2).

Untuk mengukur perjalanan yang sangat singkat ini, fisikawan Reinhard Dörner dari Goethe University di Jerman dan timnya memotret sinar-X dari PETRA III di Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), akselerator partikel di Hamburg.

Para ilmuwan mengatur energi sinar-X sehingga satu foton atau partikel cahaya, menjatuhkan dua elektron dari molekul hidrogen, di mana molekul hidrogen terdiri dari dua proton dan dua elektron. Foton memantulkan satu elektron keluar dari molekul, kemudian elektron lainnya melompat.

Interaksi tersebut menciptakan pola gelombang yang disebut pola interferensi, yang dapat diukur oleh Dörner dan tim dengan alat yang disebut mikroskop reaksi Cold Target Recoil Ion Momentum Spectroscopy (COLTRIMS).

Alat itu pada dasarnya adalah detektor partikel yang sangat sensitif dan dapat merekam reaksi atom serta molekul dengan sangat cepat. Mikroskop COLTRIMS mencatat pada interferensi dan posisi molekul hidrogen selama interaksi.

"Karena kami mengetahui orientasi spasial molekul hidrogen, kami menggunakan interferensi dua gelombang elektron untuk menghitung secara tepat kapan foton mencapai yang pertama dan ketika mencapai atom hidrogen kedua," kata Sven Grundmann, rekan penulis penelitian di University of Rostock, Jerman, seperti dikutip Live Science, Selasa (20/10/2020).

Pengukuran ini pada dasarnya adalah menangkap kecepatan cahaya di dalam molekul. Hasil penelitian ini telah dirinci pada 16 Oktober dalam jurnal Science.