ساعة إيقاف أتوثانية للإلكترونات سريع
يشبه الإلكترون في الذرة لاعب تنس ينتظر الإرسال. وميض الضوء هو الكرة الطائرة بسرعة لا يمكن للعين رؤيتها. يلتقط الجهاز الجديد لحظة ملامسة المضرب للكرة بدقة لم يكن يحلم بها أحد من قبل. يستخدم الجهاز شعاعي ليزر: الأول يضرب الذرة، والثاني يعمل كساعة إيقاف. مزامنتهما دقيقة لدرجة أن الاهتزاز لا يتجاوز 45 أتوثانية – وكأن عداءين في سباق 100 متر يصلان إلى خط النهاية بفارق جزء من تريليون من الثانية.
عندما يقتلع نبض فوق بنفسجي إلكترونًا، لا ينطلق الإلكترون فورًا. بين اصطدام الضوء والخروج هناك تأخير – مثل الوقفة بين صافرة الحكم والخطوة الأولى للعداء. يعتمد هذا التأخير على الحالة التي يكون عليها الإلكترون. بتغيير طور نبضة الليزر، يرى الفيزيائيون كيف يتذبذب عدد الإلكترونات الخارجة. من هذه التذبذبات يمكن حساب المدة التي "تردد" فيها الإلكترون قبل الانطلاق.
تحققت دقة 45 أتوثانية بفضل التثبيت النشط: مقياس التداخل يراقب اهتزاز الأشعة ويضبط مواضعها. هذا مثل عازفين في أوركسترا يعزفان بتناغم، وقائد يسمع أدق اختلاف ويصحح فورًا. الآن يمكن قياس كيفية استجابة إلكترونات الذرات المختلفة للضوء بطرق متفاوتة. هذه البيانات ضرورية لصناعة إلكترونيات المستقبل، حيث يحدث التبديل بين الحالات في أتوثانية.
الأتوثانية بالنسبة إلى الثانية هي كما الثانية بالنسبة إلى عمر الكون – حوالي 13.8 مليار سنة.
في رواية غريغ إيغان "مدينة التبديلات"، يعيش الناس في محاكاة يمكن فيها إبطاء الزمن إلى ما لا نهاية. فيزياء الأتوثانية هي الخطوة الأولى لرؤية العالم على هذه المقاييس.