Již dlouhá léta se v řadě oborů používají krátké záblesky světla, kterými se zkoumají různé děje. Snahou vědců je dosáhnout co nejkratších záblesků, které by umožnily sledovat pohyb atomů a částic, ze kterých jsou atomy tvořeny. Nyní existuje teorie na dosažení záblesků v délce trvání v řádu zeptosekund (1 zeptosekunda = 10^-21 sekundy)!

Nedávno, ve druhé polovině minulého roku, se vědcům podařilo dosáhnout záblesků trvajících několik stovek attosekund (1 as = 10^-18 s). Konkrétně jedna evropská skupina vytvořila sled 250 as záblesků, jiná, za pomoci kanadských kolegů, experimentovala s měkkým rentgenovým zářením s délkou jednoho pulsu 650 as.

K čemu jsou dobré tak krátké časy? Prostřednictvím dnes běžných femtosekundových pulzů se sledují pohyby atomů. Vědci doufají, že zvětšením intenzity záblesků se jim podaří zachytit změny všech molekul během chemické reakce. Attosekundové pulzy by umožnily sledovat pohyb vazebních elektronů, který je daleko rychlejší než pohyb samotných atomů. A konečně zeptosekundové pulzy by poodhalily pohyb nukleonů v jádře atomu. Zajímavé jsou zejména pohyby při vytváření a štěpení jádra. Kromě toho by přístroj ke generování zeptosekundových pulzů nazvaný lasetron generoval velmi silné magnetické pulzy, čímž by pomohl astrofyzikům při studiu prostředí neutronových hvězd.

A jaká je idea vytvoření takto ultrakrátkých záblesků? Elektron urychlený na kruhové dráze na rychlost blízkou rychlosti světla emituje záření - tzv. synchrotronové záření. Předpokládá se, že kruhově polarizované světlo z extrémně výkonného laseru (10¹⁵ W) by mohlo stimulovat elektrony k pohybu v malé spirále a emitovat záření v zeptosekundových záblescích. Stimulovat by se dalo mnoho elektronů najednou a tak vytvářet silné pulzy koherentního záření.

Podaří-li se lasetron skutečně postavit, získá věda velké množství dalších informací, které pomohou k lepšímu pochopení dějů v nitru atomů a atomových jader.

Podle Nature zpracoval Jaromír Kekule.