Hvor længe er en elektron om at skabe en foton? Normalt vil svaret være: alt for kort tid til at det kan måles. Men nu er det lykkedes det internationale CERN-hold NA63, som primært er bemandet med fysikere fra Aarhus Universitet, at trække processen i langdrag og dermed gøre den målbar.
20.02.2012 |
Det har de gjort ved at udnytte fænomenerne tidsforlængelse og længdeforkortning fra Einsteins relativitetsteori samt to stykker guldfolie og en mikrometerskrue.
I Niels Bohrs atommodel bevæger elektronerne sig omkring atomkernen i 'skaller', de såkaldt stationære tilstande. Ved et kvantespring mellem en højtliggende skal og en tættere på kernen udsendes lys. Imidlertid er det umuligt at finde elektronen mellem de to skaller, så man skulle tro at selve lysudsendelsesprocessen var øjeblikkelig: elektronen er i den ydre skal, og øjeblikket efter har den sendt lys afsted og er så i den indre.
Men det, som Ulrik I. Uggerhøj, Ph.d.-studerende Kristoffer K. Andersen fra Aarhus Universitet og de øvrige medlemmer af NA63 har fundet ud af, er altså, at det tager elektronen en målelig tid at udsende lyset.
Ved at lade elektronen passere to meget plane guld-folier, udspændt med en afstand der kan måles med få mikrometers præcision, kan de 'tvinge' elektronen til at udsende kortbølget lys i et veldefineret område. Afstanden mellem folierne svarer til dannelseslængden for lyset.
Resultaterne er publiceret i tidsskriftet Physical Review Letters under 'highlights'.
Læs mere her: http://prl.aps.org/abstract/PRL/v108/i7/e071802
og her: http://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.108.071802