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दुनिया की पहली परमाणु घड़ी क्षितिज पर है

दुनिया की पहली परमाणु घड़ी क्षितिज पर है

समझदार समयपाल के लिए, केवल एक परमाणु घड़ी ही काम करेगी। जबकि सर्वोत्तम क्वार्ट्ज घड़ियाँ हर छह सप्ताह में एक मिलीसेकंड खो देंगी, एक परमाणु घड़ी एक दशक में एक मिलीसेकंड का हज़ारवां हिस्सा भी नहीं खो सकती है। ऐसे उपकरण जीपीएस और इंटरनेट से लेकर स्टॉक-मार्केट ट्रेडिंग तक हर चीज का आधार बनते हैं। अधिकांश के लिए यह काफी अच्छा लग सकता है। लेकिन हाल ही में नेचर में प्रकाशित एक पेपर में, शोधकर्ताओं ने इसके उत्तराधिकारी: परमाणु घड़ी के निर्माण के लिए तैयार होने की रिपोर्ट दी है। इस क्षेत्र के अग्रदूतों में से एक, एक्केहार्ड पीक का कहना है कि ऐसी घड़ी आज की मानक परमाणु घड़ियों की तुलना में 1,000 गुना बेहतर हो सकती है।

परमाणु घड़ियों में, एक परमाणु के नाभिक के चारों ओर के इलेक्ट्रॉनों को एक विशिष्ट आवृत्ति के आने वाले विकिरण द्वारा उच्च ऊर्जा अवस्था में धकेल दिया जाता है। इसलिए विकिरण का प्रत्येक तरंग चक्र एक सेकंड के छोटे अंश को मापने वाले “टिक” से मेल खाता है। परमाणु घड़ियाँ समान सिद्धांतों का पालन करेंगी, लेकिन नाभिक के अंदर न्यूट्रॉन और प्रोटॉन के संक्रमण का उपयोग करेंगी।

सबसे आशाजनक उम्मीदवार नाभिक थोरियम-229 है, जिसमें विशिष्ट रूप से एक परमाणु संक्रमण है जिसे लेजर ट्रिगर करने में सक्षम होना चाहिए। हालाँकि, ऐसा होने की सटीक आवृत्ति लंबे समय से अज्ञात है। बोल्डर में कोलोराडो विश्वविद्यालय के चुआनकुन झांग और जून ये के नेतृत्व में नवीनतम पेपर के लेखकों ने थोरियम -229 को समान आवृत्तियों की एक श्रृंखला में उजागर करने में सक्षम कस्टम-निर्मित लेजर का उपयोग करके समस्या को हल किया। जब उन्होंने इसे लक्ष्य पर दागा, तो एक विशेष किरण परमाणु संक्रमण आवृत्ति से मेल खाती थी। सिस्टम को और अधिक अनुकूलित करने की आवश्यकता है, लेकिन श्री झांग कहते हैं, “यह पहला प्रदर्शन है कि परमाणु घड़ी के सभी घटक यहां हैं।”

चूँकि अधिकांश व्यावहारिक उपयोगों के लिए परमाणु घड़ियाँ काफी सटीक हैं, इसलिए वैज्ञानिक उन्हें बदलने की कोशिश नहीं कर रहे हैं। वे समय मापने के दो स्वतंत्र तरीकों के बारे में अधिक उत्साहित हैं: परमाणु घड़ियाँ, जो पूरी तरह से इलेक्ट्रॉनों की गति को नियंत्रित करने वाले विद्युत चुम्बकीय बल पर निर्भर करती हैं; और परमाणु घड़ियाँ, जो मजबूत परमाणु बल का भी पालन करती हैं। इसका एक उपयोग आइंस्टीन के सापेक्षता के सिद्धांतों का परीक्षण करना है। अन्य बातों के अलावा, ये संकेत देते हैं कि मजबूत गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रों में घड़ियाँ अधिक धीरे-धीरे टिकेंगी। घड़ी की परवाह किए बिना वे सापेक्ष प्रभाव समान होने चाहिए। यदि परमाणु घड़ी अलग तरह से प्रतिक्रिया करती है, तो सिद्धांतों को संशोधित करने की आवश्यकता हो सकती है।

एक अन्य प्रश्न उन भौतिक स्थिरांकों से संबंधित है जिन पर विभिन्न बल निर्भर करते हैं, जैसे कि सूक्ष्म-संरचना स्थिरांक, जो विद्युत चुम्बकीय बल की ताकत निर्धारित करता है। ऐसा प्रतीत होता है कि इनके निश्चित मूल्य हैं, जो लगातार विकसित हो रहे ब्रह्मांड में एक विचित्रता है। विभिन्न बलों पर निर्भर तरीकों से समय को मापना किसी भी बहाव का परीक्षण करने के लिए एक संवेदनशील तरीका प्रदान करेगा। उदाहरण के लिए, यदि एक परमाणु घड़ी का परमाणु घड़ी के साथ तालमेल बिगड़ जाता है, तो अंतर्निहित भौतिकी में कुछ बदलाव जिम्मेदार हो सकते हैं। केवल समय बताएगा।

© 2024, द इकोनॉमिस्ट न्यूजपेपर लिमिटेड। सर्वाधिकार सुरक्षित। द इकोनॉमिस्ट से, लाइसेंस के तहत प्रकाशित। मूल सामग्री www.economist.com पर पाई जा सकती है

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प्रकाशित: 14 नवंबर 2024, 05:16 अपराह्न IST

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