clock: સિંગાપોરના વૈજ્ઞાનિકોએ અત્યંત સચોટ એવી ‘એટોમિક ક્લોક’ (પરમાણુ ઘડિયાળ) વિકસાવી છે. તેમાં લ્યુટેટિયમ (Lutetium) નામના તત્વના માત્ર એક જ પરમાણુનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે અને દાવો કરવામાં આવે છે કે આ ઘડિયાળ ૨૬૦ અબજ વર્ષના સમયગાળામાં માત્ર એક સેકન્ડનો જ તફાવત (ભૂલ) દર્શાવશે. એવી ઘડિયાળ હોવાની કલ્પના કરો જે અબજો વર્ષો સુધી ચાલ્યા પછી પણ માત્ર એક સેકન્ડ જેટલો જ તફાવત દર્શાવે. જોકે આ વાત અસાધારણ લાગે છે, તેમ છતાં વૈજ્ઞાનિકો આવા સમયમાપક ઉપકરણો બનાવવા તરફ ઝડપથી આગળ વધી રહ્યા છે. સિંગાપોરે અત્યંત સચોટ એટોમિક ક્લોક વિકસાવીને આ ટેક્નોલોજીમાં એક મહત્વપૂર્ણ સિદ્ધિ હાંસલ કરી છે. સામાન્ય ઘડિયાળો કે જે ફક્ત કલાક અને મિનિટ દર્શાવે છે તેનાથી વિપરીત, આ ઉપકરણ અત્યંત ચોકસાઈ સાથે સમય માપે છે.
આ સિદ્ધિ એટલા માટે મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે અમેરિકા, ચીન અને યુરોપના દેશો પણ આવી ઘડિયાળો બનાવવા માટેની ટેક્નોલોજી પર કામ કરી રહ્યા છે. સિંગાપોરની નવી ઘડિયાળ એટલી સચોટ છે કે તે સમયમાં આવતા અત્યંત નજીવા તફાવતને પણ પારખી શકે છે. ભવિષ્યમાં, તેનો ઉપયોગ જીપીએસ (GPS) સિસ્ટમ્સ, અવકાશ વિજ્ઞાન, નેવિગેશન અને વિવિધ વૈજ્ઞાનિક પ્રયોગોમાં થઈ શકે છે. આ બાબતમાં, સિંગાપોરે ચીન અને અમેરિકાના વૈજ્ઞાનિકોને પાછળ છોડી દીધા છે.
એટોમિક ક્લોક (પરમાણુ ઘડિયાળ) એટલે શું?
સરળ શબ્દોમાં કહીએ તો, એટોમિક ક્લોક પરમાણુની અંદર થતા સૂક્ષ્મ ફેરફારોનું અવલોકન કરીને સમય માપે છે. સામાન્ય ઘડિયાળો સમય દર્શાવવા માટે કાંટા અથવા ડિજિટલ આંકડાઓ પર આધાર રાખે છે, જ્યારે એટોમિક ક્લોક પરમાણુનો જ અત્યંત સચોટ ‘ટાઈમર’ તરીકે ઉપયોગ કરે છે. સિંગાપોરની આ ઘડિયાળ લ્યુટેટિયમ નામની દુર્લભ ધાતુના માત્ર એક જ પરમાણુનો ઉપયોગ કરીને બનાવવામાં આવી હતી. તેની ચોકસાઈ એટલી વધારે છે કે જો તે સતત ૨૬૦ અબજ વર્ષ સુધી ચાલે, તો તેમાં માત્ર એક સેકન્ડનો જ તફાવત (વધારો કે ઘટાડો) જોવા મળે.
આ ઘડિયાળ આટલી સચોટ કેમ છે?
સામાન્ય ઘડિયાળોમાં સમય માપવામાં થોડી ઘણી અચોક્કસતા રહેવાની શક્યતા હોય છે. જોકે, વૈજ્ઞાનિક પ્રયોગોમાં સેકન્ડનો અત્યંત નાનો અંશ પણ મહત્વપૂર્ણ હોય છે. સિંગાપોર દ્વારા વિકસાવવામાં આવેલી આ ઘડિયાળની ચોકસાઈ લગભગ ૨.૬ × ૧૦⁻¹⁸ હોવાનું જણાવાયું છે. સરળ શબ્દોમાં કહીએ તો, આનો અર્થ એ છે કે જો આવી ઘડિયાળ અબજો વર્ષો સુધી ચાલે, તો તેના સમયમાપનમાં માત્ર એક સેકન્ડ જેટલો જ તફાવત આવે. આથી જ તેને સમય માપવાની અત્યંત સચોટ ટેક્નોલોજી માનવામાં આવે છે.
આટલી સચોટ ઘડિયાળ કેવી રીતે કામ કરે છે? સામાન્ય ઘડિયાળો સમય માપવા માટે લોલક (pendulum) અથવા ક્વાર્ટઝ ક્રિસ્ટલના દોલનો પર આધાર રાખે છે. પરમાણુ ઘડિયાળો (atomic clocks) તેના કરતા ઘણી વધારે ચોકસાઈ ધરાવે છે; તે અત્યંત સ્થિર “ટિક” (tick) તરીકે પરમાણુઓના ઊર્જા સ્તરો વચ્ચે થતા સંક્રમણોનો ઉપયોગ કરે છે. સિંગાપોરની ટીમે સ્ટ્રોન્શિયમ પરમાણુઓ પર આધારિત એક ઓપ્ટિકલ ઘડિયાળ વિકસાવી છે. આ પ્રણાલીમાં, પરમાણુઓને નિયંત્રિત કરવા અને તેમના ઊર્જા સંક્રમણોને માપવા માટે લેસરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. ઓપ્ટિકલ આવર્તન (optical frequencies) પર કાર્ય કરતી આવી ઘડિયાળો એવી “ટિક” ઉત્પન્ન કરે છે જે પરંપરાગત સીઝિયમ પરમાણુ ઘડિયાળોની સરખામણીમાં નોંધપાત્ર રીતે ઝડપી અને વધુ ચોક્કસ હોય છે.