0,000000000000000000247 secondes. Tel est l'intervalle de temps que des chercheurs allemands sont parvenus à mesurer, le plus court jamais enregistré, en étudiant la durée nécessaire à un photon de lumière pour traverser une molécule d'hydrogène.
Cette unité de temps correspond à 247 zeptosecondes, 1 zeptoseconde représentant un billionième de milliardième de seconde, soit 10-21 secondes. Jusque-là, la durée la plus courte jamais enregistrée était de 850 zeptosecondes, un record datant de 2016.
Le bond est immense par rapport aux travaux du chimiste égyptien Ahmed Zewail, prix Nobel de chimie en 1999. Il avait été le premier à réussir à mesurer en femtosecondes - une femtoseconde équivaut à un millionième de milliardième de seconde (10-15 secondes) -, en étudiant la vitesse à laquelle les molécules changent de forme, grâce à des flashs laser ultra-courts.
Les physiciens allemands ayant réussi à aller encore plus loin dans l'infiniment court ont détaillé leur méthode et leurs résultats dans un article paru dans la revue Science, le 16 octobre dernier. Ils expliquent avoir utilisé un accélérateur de particules à Hambourg, pour envoyer des rayons X sur une molécule d'hydrogène (composée de deux protons et deux électrons). Les rayons X ont été réglés de façon à ce qu'un seul photon (une particule de lumière) suffise pour éjecter les deux électrons hors de la molécule d'hydrogène.
Ces interactions ont créé ce qu'on appelle un «motif d'interférence», que les chercheurs ont utilisé pour «calculer précisément quand le photon a atteint le premier et quand il a atteint le deuxième atome d'hydrogène», explique dans un communiqué Sven Grundmann, chercheur à l'université Goethe de Francfort et co-auteur de l'étude. En utilisant un microscope adapté à l'observation de ces phénomènes, les scientifiques en sont arrivés à la conclusion qu'il avait fallu 247 zeptosecondes au photon pour traverser la molécule d'hydrogène.