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Se você acha que um segundo passa rápido demais, imagine quão rápido a bilionésima parte de um bilionésimo de segundo pode passar… isto é, um zero e uma vírgula seguidos por 20 zeros e um 1 (0,000000000000000000001 segundo).
É a menor unidade de tempo já registrada (e medida) até hoje e os cientistas a chamam de zeptosegundo.
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Mas o que pode ser medido em zeptosegundos? O físico Reinhard Dörner e seus colegas da Universidade Goethe em Frankfurt, na Alemanha, encontraram a resposta na luz.
Dörner e sua equipe fizeram história calculando pela primeira vez o tempo que uma partícula de luz leva para passar uma molécula de hidrogênio (H2), que é de 247 zeptosegundos, para ser exato, de acordo com os resultados de seu trabalho, publicado no dia 16 de outubro na revista Science.
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Para medir esse fragmento de tempo, eles pegaram raios-X do Petra 3, um acelerador de partículas em Hamburgo, e observaram o tempo que o fóton (uma partícula de luz) leva para viajar de um átomo a outro.
“Observamos pela primeira vez que a camada de elétrons de uma molécula não reage à luz em todas as partes ao mesmo tempo”, disse Dörner em comunicado.
Ao fixar a energia dos raios-X, os pesquisadores fizeram um fóton eliminar os dois elétrons da molécula de hidrogênio (que tem dois prótons e dois elétrons). O fóton rebateu os elétrons para fora da molécula como uma pedra rebatendo na água de um lago, criando um padrão de onda denominado padrão de interferência.
“Usamos a interferência das duas ondas de elétrons para calcular com precisão quando o fóton atingiu o primeiro átomo de hidrogênio e quando atingiu o segundo”, disse Sven Grundmann, coautor do estudo na Universidade de Rostock, na Alemanha, em um comunicado.
Graças a um microscópio especial, um detector de partículas altamente sensível capaz de registrar reações atômicas e moleculares extremamente rápidas, Dörner e sua equipe registraram o tempo que leva para tal interferência ocorrer.
No entanto, embora tenha sido um marco ter sido capaz de calcular esse tempo usando essa medida, a descoberta do zeptosegundo não é nova.
Do femtossegundo ao zeptosegundo
Foi em 2016, quando pesquisadores usaram lasers para medir o tempo de até 850 zeptosegundos, de acordo com a revista científica Nature Physics.
Essa precisão foi um avanço em relação ao trabalho do ganhador do Prêmio Nobel de 1999 Ahmed H. Zewail, um químico egípcio-americano e professor universitário que usou flashes de raio laser para medir o tempo em femtossegundos.
Um femtossegundo é um intervalo de tempo equivalente a 10-15 segundos, ou seja, 0,000000000000001 segundo, ou a milésima parte de um bilionésimo de segundo.
Agora sabemos que são necessários femtossegundos para que as ligações químicas se quebrem e se formem, mas leva zeptosegundos para a luz viajar através de uma única molécula de hidrogênio.
