实验示意图。来源:《自然》(Nature)(2024)。DOI: 10.1038/s41586-024-07771-9一个国际科学家小组首次报告了当粒子暴露在x射线中时，分子的电子活动会出现难以置信的小时间延迟。

为了测量这些微小的高速事件，被称为阿秒延迟，研究人员使用激光产生强烈的x射线闪光，使他们能够绘制原子内部工作的地图。他们的发现表明，当电子被x射线射出时，它们会与另一种称为奥格-迈特纳电子的粒子相互作用，导致以前从未检测到的二次停顿。该研究的合著者、俄亥俄州立大学物理学教授Lou DiMauro说:“这些结果对广泛的研究领域具有启示意义，因为更多地了解这些相互作用可以揭示复杂分子动力学的新想法。”“x射线是一种有趣的物质探测器，”DiMauro说?！澳憧梢杂盟抢磁纳阋幌盗蟹肿釉诨Х从η盎蚧Х从讨械亩煺铡！?/p>

这项研究最近发表在《自然》杂志上。虽然在过去的二十年里，科学家们在利用紫外光研究阿秒延迟的能力上取得了许多值得注意的飞跃，但多年来，由于缺乏生产它们所需的先进工具，这项任务变得更加具有挑战性。

这是如此困难，以至于俄亥俄州立大学物理学名誉教授皮埃尔·阿戈斯蒂尼(Pierre Agostini)被授予2023年诺贝尔物理学奖，因为他过去的工作是开发利用持续数百阿托秒的光脉冲研究电子动力学的技术，阿托秒是时间单位，相当于五分之一秒。

DiMauro说，直到最近，斯坦福大学SLAC国家加速器实验室的大型自由电子激光设备直线加速器相干光源(LCLS)等新技术才使这些脉冲更容易在实验室中创建和可视化。利用LCLS，研究小组研究了电子如何居住在一氧化氮分子中，重点是居住在原子氧核心附近的电子粒子。该研究的合著者、俄亥俄州立大学物理学教授亚历山德拉·兰兹曼(Alexandra Landsman)说，他们发现有出乎意料的大延迟，最长可达700阿秒，这一模式表明，在确定导致延迟的原因时，可能有更复杂的因素在起作用。兰兹曼说:“我们观察了当你从原子深处取出电子时会发生什么，令我惊讶的是，这些深度束缚的电子的动力学是多么复杂?！薄罢庖馕蹲判形瓤蒲Ъ蚁胂蟮囊丛拥枚?，我们需要更好的理论描述来全面描述光与物质的相互作用?！?/p>

DiMauro说，尽管需要更多的研究来进一步了解这些相互作用的结构，但发现以前隐藏的细节也给科学家们提供了新的见解。例如，如果科学家能够更好地掌握粒子内行为，一些专家推测，他们的发现可能对早期癌症检测技术的突破至关重要，例如能够使用分子标记来诊断血癌或检测恶性肿瘤。此外，这篇论文表明，结合理论模型，研究人员可以利用阿秒科学的进步，在一些可以想象的最小尺度上观察物质，以及更详细地研究物理宇宙的许多更广泛的奥秘。迪莫罗说:“我很期待看到我们如何利用阿秒脉冲来了解更多关于科学、工程或自然的知识?！薄耙蛭馄畚闹兴枋龅氖且桓隽煊蛘嬲畈⒄沟募Ｏ蟆！?/p>

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