세상에서 가장 빠른 카메라 우리가 달리는 말의 다리 움직임을 보려면 어떻게 해야 할까요? 맨눈으로는 너무 빨라서 보이지 않습니다.
하지만 초고속 카메라로 찍어서 느리게 재생하면, 말의 네 다리가 공중에 떠 있는 순간까지 선명하게 볼 수 있습니다. 화학자들에게는 더 어려운 숙제가 있었습니다.
"분자들이 만나서 화학 반응을 일으키는 그 '결정적인 순간'을 보고 싶다." 화학 반응은 A와 B가 만나서 C가 되는 과정입니다.
하지만 그 사이에는 원자들이 서로 부딪히고, 결합이 끊어지고, 새로운 결합이 생기는 아주 짧은 '전이 상태(Transition State)' 가 존재합니다. 문제는 이 순간이 너무나도 짧다는 것입니다. '10억분의 1초(나노초)' 도 아니고, '1조분의 1초(피코초)' 도 아닌, 무려 '1000조분의 1초(펨토초, Femtosecond)' 라는 상상조차 힘든 짧은 시간에 모든 일이 끝나버립니다.
"펨토초라니? 빛조차 1초에 지구를 7바퀴 반이나 도는데, 1펨토초 동안...