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フェムトの100万分の1。独大学、247ゼプト秒での計測に成功

~分子内でも情報は光速度でしか拡散しないことを証明

 独ゲーテ大学のReinhard Dörner教授らの研究グループは16日(現地時間)、世界でもっとも短い時間、247ゼプト秒の計測に成功したと発表した。ちなみにゼプトは10の-21乗(10垓分の1、あるいは1清浄)という単位である。

 超短時間を計測する研究としては、1999年にエジプトの科学者Ahmed Zewail氏が、超短パルスレーザー光を用いて分子がかたちを変える速度を測定したことで「フェムト秒」単位での計測手法を確立し、ノーベル賞を受賞した。今回の研究チームの計測は、これよりも桁違いに短い247ゼプト秒を達成した(1ゼプト秒は1/100万フェムト秒)。

 実験では、ハンブルクの加速器センターDESYの放射光源「PETRA III」から、X線を水素分子(H2)に照射し、水素分子から電子が飛び出すようにした。そのさいに生じる電子の波と、光子をCOLTRIMS反応顕微鏡を用いて観測し、水素分子の空間的な配向とあわせて、光子がいつ1番目と2番めの水素原子に到達したかを正確に計算。その結果が最大247秒であったとしている。

 これにより、同じ分子内において、電子は電子殻のどこでも同時に光に反応するわけではなく、分子内であっても、情報は光の速度でしか拡散しないことをはじめて観測できたとしている。