La velocidad del obturador de una cámara o la capacidad de cálculo de los microchips más avanzados parecen lentos frente a la vertiginosa realidad de los procesos atómicos. En un logro sin precedentes para la física cuántica, un equipo internacional ha conseguido registrar el intervalo de tiempo medido de forma directa más corto de la historia: 247 zeptosegundos, el lapso exacto que tarda una partícula de luz en atravesar una molécula de hidrógeno.
De la observación astronómica a la precisión atómica
Durante siglos, la humanidad midió el tiempo basándose en fenómenos cíclicos macroscópicos: la rotación de la Tierra, el flujo del agua en clepsidras o la oscilación de un péndulo. El siglo XX trajo consigo la fiabilidad de los cristales de cuarzo, pero la verdadera revolución llegó con el reloj atómico.
En lugar de depender de engranajes o de la rotación irregular de nuestro planeta, la ciencia encontró en el átomo un metrónomo perfecto. Desde 1967, el Sistema Internacional define que un segundo equivale exactamente a 9.192.631.770 oscilaciones de la radiación de un átomo de cesio-133. Sin embargo, aunque este estándar nos permite saber cuánto dura un segundo con una precisión pasmosa, registrar lo que ocurre dentro de una diminuta fracción de ese segundo supone un reto tecnológico completamente diferente.
Descendiendo al abismo temporal
Para entender la escala en la que trabaja este nuevo hito científico, es necesario descender varios peldaños en las unidades de medida. Cada nuevo escalón supone dividir el tiempo entre mil:
| Unidad | Equivalencia | Fracción de un segundo |
| Milisegundo | $10^{-3}$ segundos | Milésima |
| Microsegundo | $10^{-6}$ segundos | Millonésima |
| Nanosegundo | $10^{-9}$ segundos | Milmillonésima |
| Picosegundo | $10^{-12}$ segundos | Billonésima |
| Femtosegundo | $10^{-15}$ segundos | Milbillonésima |
| Attosegundo | $10^{-18}$ segundos | Trillonésima |
| Zeptosegundo | $10^{-21}$ segundos | Miltrillonésima |
El zeptosegundo equivale a $0,000000000000000000001$ segundos. Para ponerlo en perspectiva con una analogía reveladora: un zeptosegundo es a un segundo lo que un segundo es a 31,7 billones de años (una cifra que supera en unas 2.300 veces la edad de todo nuestro universo).
El experimento: Cronometrar la luz
A escalas tan minúsculas, ningún reloj convencional puede marcar el tiempo. El equipo de investigadores de la Universidad Goethe de Fráncfort, el acelerador de partículas DESY y el Instituto Fritz Haber (cuyo trabajo fue publicado en la prestigiosa revista Science en octubre de 2020) tuvo que recurrir a las huellas que dejan los fenómenos cuánticos.
El experimento se llevó a cabo en el sincrotrón PETRA III de Hamburgo. Los científicos dispararon rayos X sobre una molécula de hidrógeno ($H_2$) con un objetivo claro: expulsar sus dos electrones.
Dado que la luz viaja a una velocidad finita, el fotón impactó primero en un átomo de la molécula y, una fracción casi imperceptible de tiempo después, impactó en el segundo. Esto generó un patrón de ondas de electrones (similar al dibujo que dejan dos piedras cayendo al agua casi al mismo tiempo). Utilizando un microscopio de alta precisión llamado COLTRIMS, el equipo midió el patrón de interferencia resultante y calculó el desfase temporal: 247 zeptosegundos.
Más allá de un simple récord
El valor fundamental de este logro no reside en añadir más ceros detrás de una coma, sino en desmontar el concepto de «instantáneo». Históricamente, la ciencia asumía que la reacción electrónica de una molécula a la luz era un evento simultáneo. Hoy sabemos que tiene un inicio, una dirección y una secuencia mensurable impuesta por el límite de la velocidad de la luz.
Aunque 247 zeptosegundos es el lapso más breve jamás medido, no es el límite del universo. La física teórica establece el tiempo de Planck ($10^{-44}$ segundos) como la unidad de tiempo más pequeña posible. En esa vertiginosa frontera es donde nuestras leyes actuales de la física cuántica y la gravedad colapsan y dejan de tener sentido, abriendo un abismo inexplorado que la ciencia cuántica apenas comienza a vislumbrar.
