attojoule

Un attojulio es una unidad de energía igual a 10−18 julios, o una quintillonésima de julio. El prefijo atto proviene de la palabra danesa atten, que significa dieciocho, y denota la escala de 10−18. En metrología y medición de precisión, los attojulios describen las escalas de energía de fenómenos atómicos y subatómicos: la energía de enlace de pares de electrones en superconductores, la energía disipada en enlaces moleculares individuales o el ruido térmico en instrumentos ultrasensibles.

El attojulio ocupa una posición extrema en la medición práctica. Para contextualizar, un solo fotón de luz visible transporta aproximadamente 3 attojulios de energía. Una molécula a temperatura ambiente tiene energía térmica en el rango de los picojulios, aproximadamente un millón de veces mayor. Por lo tanto, el attojulio rara vez se encuentra en el trabajo industrial rutinario; aparece principalmente en laboratorios de física fundamental, metrología cuántica e investigación de sistemas a nanoescala. La mayoría de los trabajos de calibración, inspección y pruebas de materiales operan en escalas de milijulios o superiores.

Donde el attojulio es importante

Los attojulios se vuelven relevantes al medir la transferencia de energía en sistemas criogénicos o cuánticos. En la microscopía de efecto túnel, la energía de los electrones de túnel se expresa en attojulios. La calorimetría de precisión en investigación fundamental, los estudios de puntos cuánticos y la detección de ondas gravitacionales operan en escalas de energía donde el attojulio aparece como una unidad natural. Los laboratorios de metrología que establecen cadenas de trazabilidad para los estándares de energía deben tener en cuenta el ruido y los efectos sistemáticos a esta escala al lograr las incertidumbres más bajas.

El término rara vez se usa en la práctica porque 10−18 julios a menudo se expresan en su lugar como femtoelectronvoltios (feV), lo que se ajusta más naturalmente a las escalas de energía cuántica. Un solo attojulio es aproximadamente 0.00624 feV. La mayor parte de la literatura técnica en física cuántica y nanociencia prefiere la familia de unidades de electronvoltios, dejando el attojulio como una unidad SI formal de utilidad práctica limitada fuera de los estándares de metrología fundamental y las definiciones de unidades base del SI.