कुछ समय पहले तक, सबसे सटीक घड़ी को क्वांटम घड़ी माना जाता था, जो 3.7 अरब वर्षों में केवल 1 सेकंड से गलत थी। वे संयुक्त राज्य अमेरिका में कोलोराडो राज्य में विकसित परमाणु प्रयोगात्मक घड़ी से आगे निकल गए।
2014 में, कोलोराडो बोल्डर विश्वविद्यालय और राष्ट्रीय मानक और प्रौद्योगिकी संस्थान के अनुसंधान वैज्ञानिकों के एक समूह ने स्ट्रोंटियम परमाणु घड़ी के आविष्कार की घोषणा की। यह घड़ी पिछले वाले की तुलना में 1.5 गुना अधिक सटीक है।
अगर ऐसी घड़ी पांच अरब साल तक बिना रुके काम कर सकती है, तो यह आगे नहीं चलेगी और एक सेकंड के लिए भी पीछे नहीं रहेगी।
दुनिया में इस सबसे सटीक घड़ी में, कई हजार स्ट्रोंटियम परमाणुओं को लगभग सौ फिल्टर की जंजीरों में व्यवस्थित किया जाता है, जो एक शक्तिशाली लेजर बीम द्वारा बनाई गई एक ऑप्टिकल जाली है।
स्ट्रोंटियम परमाणुओं के कंपन की आवृत्ति प्रति सेकंड 430 बिलियन बार होती है। इस आवृत्ति के लिए धन्यवाद, स्ट्रोंटियम घड़ियाँ विश्व मानकों द्वारा मान्यता प्राप्त सीज़ियम घड़ियों की तुलना में बहुत अधिक सटीक हैं।
स्ट्रोंटियम बनाम सीज़ियम घड़ियाँ
अंतरराष्ट्रीय मानकों के अनुसार, सीज़ियम आधारित परमाणु घड़ियों को सबसे सटीक घड़ी माना जाता है। उदाहरण के लिए, अमेरिका के कोलोराडो में NIST-F1 घड़ियाँ हैं।
ऑप्टिकल स्ट्रोंटियम घड़ियाँ सीज़ियम घड़ियों की तुलना में उच्च आवृत्तियों पर संचालित होती हैं, जो माइक्रोवेव का उपयोग करती हैं। इसकी उच्च सटीकता और स्थिरता के कारण, स्ट्रोंटियम घड़ियाँ सीज़ियम की जगह ले सकती हैं और दुनिया भर में विश्व समय को मापने के लिए मुख्य मानक के रूप में मान्यता प्राप्त हैं।
परमाणु घड़ी की दक्षता कैसे मापी जाती है
परमाणु घड़ी की दक्षता को मापने के लिए दो मुख्य मापदंडों का उपयोग किया जाता है: स्थिरता और सटीकता। स्थिरता इंगित करती है कि समय के साथ घड़ी की गति कैसे बदलती है और आंदोलन के दीर्घकालिक कामकाज के लिए महत्वपूर्ण है। सटीकता से पता चलता है कि घड़ी गुंजयमान आवृत्ति के कितने करीब है जिस पर बाध्य परमाणु ऊर्जा स्तरों के बीच कंपन करते हैं।
स्थिरता और सटीकता के मामले में, प्रयोगात्मक स्ट्रोंटियम घड़ी सभी रिकॉर्ड तोड़ देती है।
आपको परमाणु घड़ी की आवश्यकता क्यों है
समय मापन तकनीक कम से अधिक सटीक तक विकसित हुई है। पहले तो यह हर घंटे को मापने के लिए पर्याप्त था, फिर मिनट और सेकंड को मापना संभव हो गया।
इसकी उच्च सटीकता के बावजूद, परमाणु घड़ियाँ मनुष्यों के लिए इतनी आवश्यक नहीं लगती हैं। लेकिन यह केवल पहली नज़र में है।
कुछ प्रणालियों के लिए समय माप की ऐसी सटीकता आवश्यक है, जहां एक सेकंड का एक अरबवां हिस्सा भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। उदाहरण के लिए, परमाणु घड़ियों का उपयोग दूरसंचार प्रणालियों के साथ-साथ उपग्रह नेविगेशन सिस्टम के संचालन को सिंक्रनाइज़ करने के लिए किया जाता है।
बिजली की आपूर्ति करने वाली कंपनियां बिजली के तारों को क्षतिग्रस्त होने का पता लगाने के लिए परमाणु तकनीक का उपयोग करती हैं। अंतरिक्ष अन्वेषण दूर के अंतरिक्ष वस्तुओं के रेडियो अवलोकन करने के लिए परमाणु घड़ी प्रौद्योगिकी का उपयोग करता है।
आवृत्ति एक अवधारणा है जो समय पर लागू होती है। यही है समय का परिमाण, यही वह गति है जिससे घड़ी चलती है। स्टेशनों और चैनलों के बीच ओवरलैप से बचने के लिए रेडियो और टेलीविज़न प्रसारण में इस मान को ध्यान में रखा जाता है।
पृथ्वी के स्टेशनों पर सटीक परमाणु घड़ियों की भागीदारी के बिना सौर मंडल के अंदर एक जांच के साथ अंतरिक्ष का अवलोकन असंभव है।
विभिन्न प्रकार की मानवीय गतिविधियों को व्यवस्थित करने में समय महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। वित्तीय बाजारों को लेन-देन का समय निर्धारित करने में अधिक से अधिक सटीक गणना की आवश्यकता होती है।
