ആണവ ഘടികാരത്തിന്റെ പിന്നിലെ രഹസ്യങ്ങൾ

കൃത്യതയുടെ കാര്യത്തില്‍ പേരുകേട്ടവയാണ് അറ്റോമിക് ക്ലോക്കുകള്‍. കൂട്ടത്തില്‍ കിറു കൃത്യമായ ഒരു ആണവ ഘടികാരം വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിരിക്കുകയാണ് വിസ്‌കോസിന്‍ മാഡിസണ്‍ സര്‍വകലാശാലയിലെ ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞര്‍. 30,000 കോടി വര്‍ഷത്തിനിടെ ഒരു നിമിഷത്തിന്റെ സമയ വ്യത്യാസം മാത്രമാണ് ഈ ക്ലോക്ക് കാണിക്കുക.

ലോകത്തിലെ തന്നെ ഏറ്റവും കൃത്യതയുള്ള ഘടികാരങ്ങളായാണ് അറ്റോമിക് ക്ലോക്കുകളെ വിശേഷിപ്പിക്കുന്നത്. പരമാണുക്കളില്‍ പ്രകാശം വലിച്ചെടുക്കുകയും പുറംതള്ളുകയും ചെയ്യുന്ന തരംഗദൈര്‍ഘ്യത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ് ഇവ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നത്. രാജ്യാന്തര തലത്തില്‍ തന്നെ സമയം നിജപ്പെടുത്തുന്നത് ഇത്തരം ആണവ ഘടികാരങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ്. നിരവധി ശാസ്ത്ര പരീക്ഷണങ്ങളിലും ഇവ ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്.

തങ്ങളുടെ ആണവ ഘടികാരത്തിന്റെ പ്രവര്‍ത്തനം വിശദീകരിച്ചുകൊണ്ടുള്ള വാര്‍ത്താക്കുറിപ്പും വിസ്‌കോസിന്‍ മാഡിസണ്‍ സര്‍വകലാശാല പുറത്തിറക്കിയിട്ടുണ്ട്. മള്‍ട്ടിപ്ലക്‌സ്ഡ് അറ്റോമിക് ക്ലോക്ക് എന്നാണ് തങ്ങളുടെ ആണവഘടികാര മോഡലിനെ ഗവേഷകര്‍ വിളിക്കുന്നത്. ഗുരുത്വതരംഗങ്ങളേയും ഇരുണ്ട ദ്രവ്യത്തേയും കുറിച്ചുള്ള പഠനങ്ങളിലെല്ലാം ഈ ഘടികാരത്തെ ഉപയോഗിക്കാനാകുമെന്നാണ് ഗവേഷകരുടെ പ്രതീക്ഷ. ബ്രിട്ടിഷ് ശാസ്ത്ര ജേണലായ നേച്ചുറില്‍ പഠനഫലം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചിട്ടുണ്ട്.

അണുക്കളുടെ ഏറ്റവും പ്രാഥമികമായ സവിശേഷതയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നതുകൊണ്ടാണ് ആണവ ഘടികാരങ്ങള്‍ ഇത്രയും കൃത്യത പുലര്‍ത്തുന്നതെന്ന് സര്‍വകലാശാല പുറത്തിറക്കിയ വാര്‍ത്താക്കുറിപ്പില്‍ പറയുന്നു. ഇലക്ട്രോണുകള്‍ വെളിച്ചം അകത്തേക്ക് എടുക്കുകയോ പുറത്തേക്ക് വിടുകയോ ചെയ്യുന്ന സമയത്ത് ഊര്‍ജ്ജ നിലയില്‍ ഉണ്ടാവുന്ന വ്യതിയാനം അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ് ആണവഘടികാരങ്ങള്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നത്. ഏത് മൂലകവുമായി പ്രവര്‍ത്തിക്കുമ്പോഴും എല്ലാ ആറ്റങ്ങളും വെളിച്ചം അകത്തേക്കെടുക്കുകയും പ്രതിഫലിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നതിന്റെ തോതില്‍ വ്യത്യാസമുണ്ടാവാറില്ല.

ആറ്റങ്ങളില്‍ വെളിച്ചം കടത്തിവിടുന്നതിന് അത്യന്തം സങ്കീര്‍ണമായ ലേസറുകളാണ് ഗവേഷകര്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ആണവഘടികാരങ്ങളുടെ കൃത്യത ഉറപ്പിക്കുന്നതിന് വേണ്ടി വ്യത്യസ്ത ആണവഘടികാരങ്ങള്‍ പ്രവര്‍ത്തിപ്പിച്ചുകൊണ്ട് അവയുടെ ഫലം താരതമ്യം ചെയ്യുകയായിരുന്നു. മൂന്നു മണിക്കൂറിനിടെ ആയിരം തവണയിലേറെ ഈ പരീക്ഷണം ആവര്‍ത്തിക്കുകയും ചെയ്തു. ഒടുവില്‍ ഇരു ആണവഘടികാരങ്ങളും തമ്മിലുള്ള സമയവ്യതിയാനം ഗവേഷകര്‍ കണ്ടെത്തുക തന്നെ ചെയ്തു. കണ്ടെത്തിയ 30,000 കോടി വര്‍ഷത്തില്‍ ഒരിക്കല്‍ ഒരു നിമിഷത്തിന്റെ വ്യത്യാസമാണ് ഇരു ആണവഘടികാരങ്ങളും തമ്മില്‍ കാണിച്ചത്. ഇത് സമയകൃത്യതയുടെ കാര്യത്തില്‍ ലോക റെക്കോഡാവുകയും ചെയ്തു.

English Summary: New Atomic Clock Loses Just One Second Every 300 Billion Years, Making it the World's Most Accurate