L’intervalle de temps le plus court jamais mesuré est de 100 attosecondes (as), un milliard de milliardièmes de seconde. La mesure a été réalisée par une équipe de recherche dirigée par le professeur Ferenc Krausz, de la Technische Universitat Wien en Autriche. Les scientifiques ont utilisé l’imagerie tomographique pour enregistrer l’état d’un électron 100 attosecondes après sa sortie du noyau d’un atome. L’électron a été éjecté par des impulsions de lumière laser ultraviolette extrême (XUV). Plus la longueur d’onde est courte, plus vous pouvez emballer d’énergie dans un faisceau électromagnétique, et l’ultraviolet extrême représente une minuscule longueur d’onde de seulement 10 nm à 100 nm, de la taille d’une grosse molécule. Les seules formes de rayonnement électromagnétique avec des longueurs d’onde plus courtes sont les rayons X, les rayons gamma et les rayons cosmiques.
L’ordinateur que vous utilisez pour accéder à cette page Web fonctionne probablement quelque part à un peu plus de 1 GHz, ou gigahertz, ce qui signifie qu’il exécute environ un milliard d’opérations par seconde. L’intervalle de temps le plus court jamais mesuré, 100 attosecondes, pourrait tenir dans cette seule instruction environ un milliard de fois. 100 attosecondes est également le temps qu’il faut à la lumière pour parcourir environ 33 nanomètres, et ce n’est pas un hasard si l’intervalle de temps mesuré est à peu près égal au temps qu’il faut à la lumière pour traverser la longueur d’onde d’une onde ultraviolette extrême. Un sondage plus poussé avec des rayons X ou des rayons gamma pourrait réduire l’intervalle de temps le plus court mesuré dans les faibles attosecondes, et peut-être même dans les zeptosecondes (milliards de trillions de seconde).
Malgré la taille minime d’un intervalle de temps de 100 attosecondes, il est toujours de 28 ordres de grandeur au-dessus de la plus petite longueur de temps physiquement significative, le temps de Planck. À ce petit intervalle de temps, les fluctuations quantiques rendent difficile la détermination d’une direction distincte de la causalité. Mais à 100 attosecondes, les interactions atomiques sont très stables.
Certains processus biologiques se produisent à des échelles de temps très courtes. Par exemple, les pigments de votre œil qui détectent la lumière entrante répondent dans un délai d’environ 100 femtosecondes (fs), soit environ 1,000 XNUMX fois plus que l’intervalle le plus court mesuré. De nombreuses réactions chimiques rapides ont lieu dans la gamme femtoseconde. Les événements subatomiques, tels que l’éjection de l’électron du noyau comme dans cette expérience, sont l’un des seuls événements observables qui se produisent sur des échelles de temps aussi courtes.