科學家已經測量到目前為止最小時間片段

我們對時間和我們周圍的世界的理解將會變得更加精確。物理學家已經成功地測量了原子上的千分之一阿秒（zeptoseconds，10的負21次秒）水平的變化。這10的負21次秒，是迄今為止觀察到的最小的時間片段。

憑藉這一新的細節水平，他們在愛因斯坦的光電效應的測試中，第一次測量電子逃離其原子的整個過程。

光電效應最早由愛因斯坦在1905年提出，在高於某特定頻率的電磁波照射下，某些物質內部的電子會被光子激發出來而形成電流，即光生電。

根據量子力學，來自這些光子的能量可能被一個電子完全吸收，或者被分成幾個。但到目前為止，沒有人能夠詳細地研究這個過程，以確定它是如何運作的。

最終的結果是電子從它的母體原子的鍵以令人難以置信的快速過程飛行。之前的研究表明，從開始到結束的整個過程需要5到15個阿秒（10的負18次秒）。但在此之前，研究人員只能夠詳細測量電子逃離其原子後發生了什麼。

現在由德國馬克斯普朗克量子光學研究所領導的團隊第一次能夠看到該過程的另一面，並測量在電子離開原子之前的微小時間內會發生的事情。

他們通過在氦原子處發射一系列激光，並且能夠以千分之一阿秒（10的負21次秒）精度測量整個光電效應，這是所測量的時間的最小片段。

團隊選擇氦原子進行研究，因為他們只有兩個電子，這意味著它們足夠複雜，研究人員能夠測量他們的量子力學行為，像是光子的能量如何在電子之間分裂的。

在第一組實驗中，團隊在氦原子處發射超短紫外激光脈衝以激發其兩個電子。脈衝持續只有100到200個阿秒（10的負18次秒），但通過在那段時間做出大量的讀數，並計算它們的統計差異，團隊能夠將事件縮小到850個10的負21次秒。然後他們使用近紅外激光脈衝，持續4飛秒（10的負15次秒）。 總的來說，他們計算出電子的噴射需要7到20個阿秒（10的負18次秒），這取決於電子與原子核和其他電子如何相互作用。這意味著研究人員能夠最終觀察到電子是如何分裂激光器的能量。有時能量在兩者之間平均分配，有時又不是平均分配的，甚至出現一個電子消耗了所有的能量。

有很多的因素影響分裂，包括電子之間的相關性和激光場的電磁狀態。目前還有很多的工作要做，以最終來了解原子的量子行為。一旦我們正確理解這些物質是如何運作的，將有助於提高現有的技術，比如超導性和量子計算。

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