어찌되었든지 순간의 정의는 덧칠 해 버린것 같다. 독일 연구진에 의해 사상 최단 현상이 측정 되었기 때문이다.
그것은 광자가 수소 분자 1개의 길이를 통과하는 데 걸리는 시간 10해분의 1초 단위 길이의 현상이다.
■ 초고속 마이크로 세계
마이크로 세계는 초고속의 세계이기도하다. 인간의 시간 감각으로는 한 순간에 불과 1초 조차도 마치 영원 인 것처럼 생각된다.
화학물질의 결합과 분리는 불과 "펨토초"(1000조분의 1초)에 일어난다. 따라서 지난 수십 년 동안, 그러한 초고속 세계의 현상을 측정하기 위해 펨토초 레이저 펄스가 이용되어왔다.
하지만, 더 이상 펨토초조차 늑장 취급되는 날이왔다.
■ 광자가 수소 분자를 통과 할 때까지의 시간
독일 프랑크 푸르트 대학과 프리츠 하버 연구 그룹은, 수소(H2) 분자에 X선을 쏘아, 2개의 전자를 방출(광 이온화)시켜, 그 때의 간섭 패턴을 측정. 이에 따라 광자가 먼저 수소 원자에 도달하고, 그 다음 분자에 도달 할 때까지의 시간을 초초 정밀하게 계산되었다.
그 결과는 247 젭토 초이다.
■ 10해분의 1초, 그것은 공간의 시간
1 젭토 초는 10의 마이너스 21승초. 즉 10해분의 1초로, 펨토초의 100만분의 1의 짧음이다. 10해분의 1을 수자의 단위로 표현하면 "공간"이라고 하고, 왠지 깨달음이 열릴 것 같은 경지로 되는것이라는....
하지만 소수점을 사용하여 설명한다면, 0.000000000000000000001초. 초초 작은 수인데, 엄청나게 크다고 착각 할 것이다.
참고로 1초에 포함 된 1 젭토 초의 수를 세어보면, 31조 7000억 년에 포함 된 1초 수에 필적한다고 한다. 그 년수는, 이 우주가 시작된 이래 길이의 즉 2365배의 길이이다.
■ 전자각의 반응에는 차이가있다
동 그룹은, 2016년에도 헬륨 원자에 광자가 명중한 후 전자가 방출되는 시간이 850 젭토 초 인것을 측정했었다.
이번 그 최단 측정 기록은 또한 3분의 1가량 줄었다. 이에 따라, 분자내의 전자각이 위치에 관계없이 순간적으로 빛에 반응하는 것이 아니라, 다수의 시간 차이가 있음이 처음으로 확인되었다고한다.
이 연구는 "Science(10월 16일자)"에 게재되었다.