Si un segundo es menos de lo que tardas en leer esta frase, imagina cuánto es una miltrillonésima partes de un segundo. Eso, zeptosegundos, es lo que ha medido un grupo de físicos de la Universidad Goethe de Frankfurt (Alemania), que ha batido un récord al registrar la unidad de tiempo más corta medida hasta la fecha: 247 zeptosegundos.

En el ámbito de la química y la física se trabaja habitualmente con medidas inferiores al segundo. La femtoquímica, por ejemplo, es un área de la química física que estudia las reacciones químicas en escalas de tiempo muy pequeñas, un campo en el que fue pionero el químico egipcio Ahmed Zewail, cuyas investigaciones le valieron un Premio Nobel en 1999. En esta ocasión no se trata de femtosegundos (milbillonésimas partes de un segundo), sino zeptosegundos.

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Al frente de la investigación que ha logrado el nuevo récord se encuentra el físico Reinhard Dörner. El logro se ha obtenido al calcular por primera vez el tiempo que una partícula de luz, un fotón, tarda en atravesar una molécula de hidrógeno (H2). Para ello, utilizaron el acelerador de partículas PETRA III, del centro de investigación DESY de Hamburgo, para irradiar con rayos X una molécula de hidrógeno y medir la reacción.

Se trataba de disparar un fotón sobre la molécula de hidrógeno para separar los dos átomos que la conforman. Al alcanzar el primer átomo y, a continuación, el segundo, la partícula de luz produjo dos ondas respectivamente, que acabaron por anularse al chocar entre sí. Este fenómeno se conoce como patrón de interferencia y sería algo parecido a lo que ocurre cuando una piedra rebota dos veces sobre el agua: con cada choque se genera una onda y, cuando las dos se alcanzan, se cancelan entre sí.

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Los investigadores han medido ese patrón de interferencia con ayuda del microscopio COLTRIMIS, capaz de hacer visibles procesos ultrarrápidos como reacciones químicas y demás experimentos con átomos y moléculas. “Como conocíamos la orientación espacial de la molécula de hidrógeno, usamos la interferencia de las dos ondas de electrones para calcular con precisión cuándo el fotón alcanzó el primer átomo de hidrógeno y cuándo alcanzó el segundo“, explica Sven Grundmann, uno de los investigadores.

El resultado, publicado en la revista Science, fue que la luz tardó en atravesar la molécula 247 zeptosegundos. Con esta medición, se supera el récord de 850 zeptosegundos registrado en 2016.