REPUBLIKA.CO.ID, JAKARTA – Para ilmuwan telah mengukur satuan waktu terpendek yang pernah ada. Ini adalah waktu yang dibutuhkan partikel cahaya untuk melintasi molekul hidrogen. Waktu yang pernah dicatat adalah 247 zeptodetik. Zeptosecond adalah sepersejuta miliar detik atau titik desimal diikuti 20 angka nol dan 1.
Pada 2016 para peneliti melaporkan di jurnal Nature Physics menggunakan laser untuk mengukur waktu secara bertahap hingga 850 zaptodetik. Ketelitian ini merupakan lompatan besar dari karya pemenang Nobel 1999 yang pertama kali mengukur waktu dalam femtoseconds, seperjuta dari satu miliar detik.
Femtoseconds membutuhkan ikatan kimia putus dan terbentuk. Namun, zeptoseconds membutuhkan cahaya untuk melakukan perjalanan melintasi satu molekul hidrogen (H2). Untuk mengukur perjalanan yang sangat singkat ini, seorang Fisikawan, Reinhard Dörner dari Universitas Goethe, Jerman dan rekan-rekannya memotret sinar-X dari PETRA III di Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY), akselerator partikel di Hamburg.
Para peneliti mengatur energi sinar-X sehingga satu foton atau partikel cahaya, menjatuhkan dua elektron dari molekul hidrogen (molekul hidrogen terdiri dari dua proton dan dua elektron). Foton memantulkan satu elektron keluar dari molekul, kemudian elektron lainnya melompat.
Interaksi ini menciptakan pola gelombang yang disebut pola interferensi. Dörner dan rekan-rekannya dapat mengukur dengan alat yang disebut mikroskop reaksi Cold Target Recoil Ion Momentum Spectroscopy (COLTRIMS). Alat ini pada dasarnya adalah detektor partikel yang sangat sensitif dan dapat merekam reaksi atom dan molekul sangat cepat. Mikroskop COLTRIMS mencatat pola interferensi dan posisi molekul hidrogen selama interaksi.
"Karena kami mengetahui orientasi spasial molekul hidrogen, kami menggunakan interferensi dua gelombang elektron untuk menghitung secara tepat kapan foton mencapai yang pertama dan ketika mencapai atom hidrogen kedua," kata Rekan Penulis Studi Universitas Rostock Jerman, Sven Grundmann, dalam sebuah pernyataan, dilansir Livescience, Ahad (18/10).
Waktu berarti dua ratus empat puluh tujuh zeptodetik dengan beberapa ruang gerak tergantung pada jarak antara atom hidrogen di dalam molekul dan saat yang tepat ketika foton melintas. Pada dasarnya, pengukuran menangkap kecepatan cahaya di dalam molekul.
Para peneliti juga mengamati untuk pertama kalinya kulit elektron dalam sebuah molekul tidak bereaksi terhadap cahaya di mana pun pada waktu yang sama. “Penundaan waktu terjadi karena informasi di dalam molekul hanya menyebar dengan kecepatan cahaya," ujar Dörner dalam pernyataan.
Ikuti Whatsapp Channel Republika
