El mundo subatómico es difícil de captar, no solo porque es increíblemente diminuto, sino también porque es superrápido. Ahora, físicos de la Universidad de Arizona han desarrollado el microscopio electrónico más rápido del mundo, capaz de captar fenómenos que duran tan solo una quintillonésima de segundo.
Una buena cámara, con una velocidad de obturación medida en milisegundos, podría tomar una foto nítida de una persona corriendo. Pero las cámaras más rápidas del mundo, los microscopios electrónicos de transmisión, pueden captar sucesos a escala de attosegundos, como fotos de electrones corriendo.
Por cierto, un attosegundo es la quintillonésima parte de un segundo, lo que hace que un milisegundo (la milésima parte de un segundo) parezca una eternidad.
Un hito en la física y que podría aportar en física cuántica, química y biología
Si ampliamos la escala, hay tantos attosegundos en un segundo como segundos en 31.700 millones de años, es decir, más del doble del tiempo que ha existido el universo. Son cifras realmente insondables.
En cualquier caso, como leemos en New Atlas, los esfuerzos anteriores para capturar eventos en ese tipo de escala de tiempo han llegado hasta los 43 attosegundos, que los investigadores calificaron en su momento como “el evento controlado más corto jamás creado por la humanidad”. Ahora, el equipo de la Universidad de Arizona ha reducido aún más el tiempo, congelándolo en un solo attosegundo.
El nuevo trabajo se basa en las investigaciones de Pierre Agostini, Ferenc Krausz y Anne L’Huilliere, que generaron los primeros pulsos de luz lo bastante cortos como para medirlos en attosegundos. Esto les valió el Premio Nobel de Física en 2023.
Para el nuevo estudio, los investigadores desarrollaron lo que llaman un «attomicroscopio». En primer lugar, se dispara un pulso de luz ultravioleta en un fotocátodo, que libera electrones ultrarrápidos en el interior del attomicroscopio.
A continuación, un pulso de láser se divide en dos haces, que se envían a los electrones que se mueven por el microscopio. Uno de esos haces está polarizado y llega en momentos ligeramente distintos, lo que genera un pulso de electrones “en compuerta” que permite obtener imágenes de una muestra, en este caso, de grafeno.
Gracias a esta técnica, el equipo pudo generar pulsos de electrones de un solo attosegundo de duración, lo que les permitió observar movimientos ultrarrápidos de electrones que normalmente no pueden verse. Los investigadores afirman que este avance podría tener aplicaciones en física cuántica, química y biología.
