परमाणु घड़ी कैसी दिखती है? परमाणु घड़ियाँ सबसे सटीक क्यों होती हैं

उच्च-सटीक परमाणु घड़ियाँ जो 300 मिलियन वर्षों में एक सेकंड की त्रुटि करती हैं। यह घड़ी, जिसने एक पुराने मॉडल को बदल दिया, जिसमें सौ मिलियन वर्षों में एक सेकंड की त्रुटि थी, अब अमेरिकी नागरिक समय के लिए मानक निर्धारित करती है। Lenta.ru ने परमाणु घड़ियों के निर्माण के इतिहास को याद करने का फैसला किया।

पहला परमाणु

घड़ी बनाने के लिए, यह किसी भी आवधिक प्रक्रिया का उपयोग करने के लिए पर्याप्त है। और समय मापने वाले उपकरणों के उद्भव का इतिहास आंशिक रूप से नए ऊर्जा स्रोतों या घड़ियों में उपयोग किए जाने वाले नए ऑसिलेटरी सिस्टम के उद्भव का इतिहास है। सबसे सरल घड़ी शायद सूर्य की घड़ी है, जिसे संचालित करने के लिए केवल सूर्य और छाया डालने के लिए एक वस्तु की आवश्यकता होती है। समय निर्धारित करने की इस पद्धति के नुकसान स्पष्ट हैं। पानी और घंटे का चश्मा भी बेहतर नहीं हैं: वे केवल अपेक्षाकृत कम समय को मापने के लिए उपयुक्त हैं।

सबसे पुरानी यांत्रिक घड़ी 1901 में एजियन सागर में एक डूबे हुए जहाज पर एंटीकाइथेरा द्वीप के पास मिली थी। इनमें लकड़ी के मामले में लगभग 30 कांस्य गियर होते हैं जिनकी माप 33 गुणा 18 गुणा 10 सेंटीमीटर और लगभग 100 ईसा पूर्व की होती है।

लगभग दो हजार वर्षों से, यांत्रिक घड़ियाँ सबसे सटीक और विश्वसनीय रही हैं। 1657 में क्रिश्चियन ह्यूजेंस के क्लासिक काम "पेंडुलम क्लॉक" ("होरोलोगियम ऑसिलेटोरियम, सिव डे मोटू पेंडुलोरम ए होरोलोगिया एप्टाटो डिमॉन्स्ट्रेशन ज्योमेट्रिका") की उपस्थिति, एक समय संदर्भ उपकरण के विवरण के साथ एक दोलन प्रणाली के रूप में एक पेंडुलम के साथ, शायद था इस प्रकार के यांत्रिक उपकरणों के विकास के इतिहास में अपोजी।

हालांकि, खगोलविदों और नाविकों ने अभी भी अपने स्थान और सटीक समय को निर्धारित करने के लिए तारों वाले आकाश और मानचित्रों का उपयोग किया है। पहली इलेक्ट्रिक घड़ी का आविष्कार 1814 में फ्रांसिस रोनाल्ड ने किया था। हालांकि, तापमान परिवर्तन के प्रति संवेदनशीलता के कारण ऐसा पहला उपकरण गलत था।

घड़ियों का आगे का इतिहास उपकरणों में विभिन्न ऑसिलेटरी सिस्टम के उपयोग से जुड़ा है। बेल लैब्स के कर्मचारियों द्वारा 1927 में पेश की गई, क्वार्ट्ज घड़ियों ने क्वार्ट्ज क्रिस्टल के पीजोइलेक्ट्रिक गुणों का उपयोग किया: जब उस पर विद्युत प्रवाह लगाया जाता है, तो क्रिस्टल सिकुड़ने लगता है। आधुनिक क्वार्ट्ज क्रोनोमीटर प्रति माह 0.3 सेकंड तक की सटीकता प्राप्त कर सकते हैं। हालांकि, चूंकि क्वार्ट्ज उम्र बढ़ने के अधीन है, समय के साथ घड़ी कम सटीक हो जाती है।

परमाणु भौतिकी के विकास के साथ, वैज्ञानिकों ने पदार्थ के कणों को ऑसिलेटरी सिस्टम के रूप में उपयोग करने का प्रस्ताव दिया। इस प्रकार पहली परमाणु घड़ी दिखाई दी। समय मापने के लिए हाइड्रोजन के परमाणु कंपन का उपयोग करने का विचार 1879 में अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी लॉर्ड केल्विन द्वारा सुझाया गया था, लेकिन यह 20 वीं शताब्दी के मध्य तक ही संभव हो पाया।

ह्यूबर्ट वॉन हेर्कोमर द्वारा एक पेंटिंग का पुनरुत्पादन (1907)

1930 के दशक में, अमेरिकी भौतिक विज्ञानी और परमाणु चुंबकीय अनुनाद के खोजकर्ता, इसिडोर रबी ने सीज़ियम -133 परमाणु घड़ियों पर काम करना शुरू किया, लेकिन युद्ध के प्रकोप ने उन्हें रोक दिया। पहले से ही युद्ध के बाद, 1949 में, अमोनिया अणुओं का उपयोग करने वाली पहली आणविक घड़ी अमेरिकी राष्ट्रीय मानक समिति में हेरोल्ड लियोन्सन की भागीदारी के साथ बनाई गई थी। लेकिन समय मापने के लिए इस तरह के पहले उपकरण आधुनिक परमाणु घड़ियों की तरह सटीक नहीं थे।

अपेक्षाकृत कम सटीकता इस तथ्य के कारण थी कि अमोनिया अणुओं के एक दूसरे के साथ और कंटेनर की दीवारों के साथ बातचीत के कारण जिसमें यह पदार्थ स्थित था, अणुओं की ऊर्जा बदल गई और उनकी वर्णक्रमीय रेखाएं चौड़ी हो गईं। यह प्रभाव यांत्रिक घड़ी में घर्षण के समान है।

बाद में, 1955 में, यूके की राष्ट्रीय भौतिक प्रयोगशाला के लुई एसेन ने पहली सीज़ियम-133 परमाणु घड़ी पेश की। इस घड़ी ने एक लाख वर्षों में एक सेकंड की त्रुटि जमा की। डिवाइस को NBS-1 नाम दिया गया था और इसे सीज़ियम फ़्रीक्वेंसी मानक माना जाने लगा।

एक परमाणु घड़ी के सर्किट आरेख में एक प्रतिक्रिया विवेचक द्वारा नियंत्रित एक क्रिस्टल थरथरानवाला होता है। थरथरानवाला क्वार्ट्ज के पीजोइलेक्ट्रिक गुणों का उपयोग करता है, जबकि विवेचक परमाणुओं के ऊर्जा कंपन का उपयोग करता है, ताकि क्वार्ट्ज के कंपन को परमाणुओं या अणुओं में विभिन्न ऊर्जा स्तरों से संक्रमण से संकेतों द्वारा ट्रैक किया जा सके। जनरेटर और विवेचक के बीच एक कम्पेसाटर होता है जो परमाणु कंपन की आवृत्ति के अनुरूप होता है और इसकी तुलना क्रिस्टल की कंपन आवृत्ति से करता है।

घड़ी में प्रयुक्त परमाणुओं को स्थिर कंपन प्रदान करना चाहिए। विद्युत चुम्बकीय विकिरण की प्रत्येक आवृत्ति के अपने परमाणु होते हैं: कैल्शियम, स्ट्रोंटियम, रूबिडियम, सीज़ियम, हाइड्रोजन। या अमोनिया और आयोडीन के अणु भी।

समय मानक

परमाणु समय मापने वाले उपकरणों के आगमन के साथ, उन्हें दूसरे के निर्धारण के लिए एक सार्वभौमिक मानक के रूप में उपयोग करना संभव हो गया। 1884 से, ग्रीनविच समय, जिसे विश्व मानक माना जाता है, ने परमाणु घड़ियों के मानक को स्थान दिया है। 1967 में, वजन और माप के 12वें सामान्य सम्मेलन के निर्णय से, एक सेकंड को सीज़ियम-133 परमाणु की जमीनी अवस्था के दो अति सूक्ष्म स्तरों के बीच संक्रमण के अनुरूप 9192631770 विकिरण की अवधि के रूप में परिभाषित किया गया था। सेकंड की यह परिभाषा खगोलीय मापदंडों पर निर्भर नहीं करती है और इसे ग्रह पर कहीं भी पुन: प्रस्तुत किया जा सकता है। मानक परमाणु घड़ी में प्रयुक्त सीज़ियम-133, पृथ्वी पर 100% बहुतायत के साथ सीज़ियम का एकमात्र स्थिर समस्थानिक है।

उपग्रह नेविगेशन प्रणाली में परमाणु घड़ियों का भी उपयोग किया जाता है; वे उपग्रह के सटीक समय और निर्देशांक को निर्धारित करने के लिए आवश्यक हैं। इसलिए, प्रत्येक जीपीएस उपग्रह में ऐसी घड़ियों के चार सेट होते हैं: दो रूबिडियम और दो सीज़ियम, जो 50 नैनोसेकंड की सिग्नल ट्रांसमिशन सटीकता प्रदान करते हैं। ग्लोनास प्रणाली के रूसी उपग्रहों में सीज़ियम और रूबिडियम परमाणु समय मापने वाले उपकरण भी हैं, और सामने आने वाले यूरोपीय भू-स्थिति प्रणाली गैलीलियो के उपग्रह हाइड्रोजन और रूबिडियम से लैस हैं।

हाइड्रोजन घड़ियों की सटीकता सबसे अधिक होती है। यह 12 घंटे में 0.45 नैनोसेकंड है। जाहिर है, गैलीलियो द्वारा इस तरह की सटीक घड़ियों के उपयोग से यह नेविगेशन सिस्टम 2015 में सामने आएगा, जब इसके 18 उपग्रह कक्षा में होंगे।

कॉम्पैक्ट परमाणु घड़ी

हेवलेट-पैकार्ड कॉम्पैक्ट परमाणु घड़ी विकसित करने वाली पहली कंपनी थी। 1964 में, उसने HP 5060A सीज़ियम उपकरण बनाया, जो एक बड़े सूटकेस के आकार का था। कंपनी ने इस दिशा को विकसित करना जारी रखा, लेकिन 2005 के बाद से उसने अपने परमाणु घड़ी डिवीजन को सिमेट्रिकॉम को बेच दिया है।

2011 में, ड्रेपर लेबोरेटरीज और सैंडिया नेशनल लेबोरेटरीज ने विकसित किया और सिमेट्रिकॉम ने पहली क्वांटम लघु परमाणु घड़ी जारी की। रिहाई के समय, उनकी कीमत लगभग 15 हजार डॉलर थी, एक सीलबंद मामले में 40 गुणा 35 गुणा 11 मिलीमीटर और वजन 35 ग्राम था। घड़ी की बिजली खपत 120 मिलीवाट से कम थी। प्रारंभ में, वे पेंटागन के आदेश से विकसित किए गए थे और उनका उद्देश्य नेविगेशन सिस्टम की सेवा करना था जो जीपीएस सिस्टम से स्वतंत्र रूप से कार्य करते हैं, उदाहरण के लिए, पानी या जमीन के नीचे गहरे।

पहले से ही 2013 के अंत में, अमेरिकी कंपनी बाथिस हवाई ने पहली "कलाई" परमाणु घड़ी पेश की। वे मुख्य घटक के रूप में सिमेट्रिकॉम द्वारा निर्मित SA.45s चिप का उपयोग करते हैं। चिप के अंदर सीज़ियम-133 वाला एक कैप्सूल होता है। घड़ी के डिजाइन में फोटोकल्स और कम शक्ति वाला लेजर भी शामिल है। उत्तरार्द्ध गैसीय सीज़ियम का ताप प्रदान करता है, जिसके परिणामस्वरूप इसके परमाणु एक ऊर्जा स्तर से दूसरे ऊर्जा स्तर पर जाने लगते हैं। इस तरह के संक्रमण को ठीक करके ही समय की माप की जाती है। नए डिवाइस की कीमत करीब 12 हजार डॉलर है।

लघुकरण, स्वायत्तता और सटीकता की ओर रुझान इस तथ्य की ओर ले जाएगा कि निकट भविष्य में मानव जीवन के सभी क्षेत्रों में परमाणु घड़ियों का उपयोग करने वाले नए उपकरण होंगे, उपग्रहों और स्टेशनों की परिक्रमा पर अंतरिक्ष अनुसंधान से लेकर इनडोर और कलाई प्रणालियों में घरेलू अनुप्रयोगों तक।

21वीं सदी में, उपग्रह नेविगेशन तीव्र गति से विकसित हो रहा है। आप किसी भी तरह से उपग्रहों से जुड़ी किसी भी वस्तु की स्थिति निर्धारित कर सकते हैं, चाहे वह मोबाइल फोन हो, कार हो या अंतरिक्ष यान हो। लेकिन इनमें से कोई भी परमाणु घड़ियों के बिना हासिल नहीं किया जा सकता था।
इसके अलावा, इन घड़ियों का उपयोग विभिन्न दूरसंचार में किया जाता है, उदाहरण के लिए, मोबाइल संचार में। यह अब तक की सबसे सटीक घड़ी है, है और रहेगी।उनके बिना, इंटरनेट सिंक्रनाइज़ नहीं होगा, हमें अन्य ग्रहों और सितारों आदि की दूरी का पता नहीं चलेगा।
घंटों में, 9,192,631,770 विद्युत चुम्बकीय विकिरण प्रति सेकंड लिए जाते हैं, जो कि सीज़ियम -133 परमाणु के दो ऊर्जा स्तरों के बीच संक्रमण के दौरान हुआ था। ऐसी घड़ियों को सीज़ियम घड़ी कहा जाता है। लेकिन यह तीन प्रकार की परमाणु घड़ियों में से केवल एक है। हाइड्रोजन और रूबिडियम घड़ियां भी हैं। हालाँकि, सीज़ियम घड़ियों का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है, इसलिए हम अन्य प्रकारों पर ध्यान नहीं देंगे।

सीज़ियम परमाणु घड़ी कैसे काम करती है

लेजर सीज़ियम समस्थानिक के परमाणुओं को गर्म करता है और इस समय, अंतर्निर्मित गुंजयमान यंत्र परमाणुओं के सभी संक्रमणों को पंजीकृत करता है। और, जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, 9,192,631,770 संक्रमणों तक पहुंचने के बाद, एक सेकंड की गणना की जाती है।

वॉच केस में निर्मित एक लेज़र सीज़ियम आइसोटोप के परमाणुओं को गर्म करता है। इस समय, गुंजयमान यंत्र परमाणुओं के संक्रमण की संख्या को एक नए ऊर्जा स्तर पर पंजीकृत करता है। जब एक निश्चित आवृत्ति तक पहुँच जाता है, अर्थात् 9,192,631,770 संक्रमण (Hz), तो एक सेकंड की गणना अंतर्राष्ट्रीय SI प्रणाली के आधार पर की जाती है।

उपग्रह नेविगेशन में उपयोग करें

उपग्रह का उपयोग करके किसी वस्तु की सटीक स्थिति का निर्धारण करने की प्रक्रिया बहुत कठिन है। इसमें कई उपग्रह शामिल हैं, अर्थात् प्रति रिसीवर 4 से अधिक (उदाहरण के लिए, कार में जीपीएस नेविगेटर)।

प्रत्येक उपग्रह में एक उच्च-परिशुद्धता परमाणु घड़ी, एक उपग्रह रेडियो ट्रांसमीटर और एक डिजिटल कोड जनरेटर होता है। रेडियो ट्रांसमीटर एक डिजिटल कोड और उपग्रह के बारे में जानकारी पृथ्वी पर भेजता है, अर्थात् कक्षा पैरामीटर, मॉडल इत्यादि।

घड़ी निर्धारित करती है कि इस कोड को रिसीवर तक पहुंचने में कितना समय लगता है। इस प्रकार, रेडियो तरंगों के प्रसार की गति को जानकर, पृथ्वी पर रिसीवर की दूरी की गणना की जाती है। लेकिन इसके लिए एक उपग्रह पर्याप्त नहीं है। आधुनिक जीपीएस रिसीवर एक साथ 12 उपग्रहों से संकेत प्राप्त कर सकते हैं, जो आपको 4 मीटर तक की सटीकता के साथ किसी वस्तु का स्थान निर्धारित करने की अनुमति देता है। वैसे, यह ध्यान देने योग्य है कि जीपीएस नेविगेटर को सदस्यता शुल्क की आवश्यकता नहीं होती है।

पिछले साल, 2012, पैंतालीस साल हो गए थे जब मानवता ने समय को यथासंभव सटीक रूप से मापने के लिए परमाणु टाइमकीपिंग का उपयोग करने का निर्णय लिया था। 1967 में, समय की अंतर्राष्ट्रीय श्रेणी को खगोलीय पैमानों द्वारा निर्धारित करना बंद कर दिया गया - उन्हें सीज़ियम आवृत्ति मानक द्वारा बदल दिया गया। यह वह था जिसे अब लोकप्रिय नाम मिला - परमाणु घड़ियाँ। सटीक समय जो वे आपको निर्धारित करने की अनुमति देते हैं, तीन मिलियन वर्षों में एक सेकंड की एक नगण्य त्रुटि है, जो उन्हें दुनिया के किसी भी कोने में समय मानक के रूप में उपयोग करने की अनुमति देती है।

इतिहास का हिस्सा

अति-सटीक समय मापन के लिए परमाणु कंपनों का उपयोग करने का विचार पहली बार 1879 में ब्रिटिश भौतिक विज्ञानी विलियम थॉमसन द्वारा व्यक्त किया गया था। गुंजयमान परमाणुओं के उत्सर्जक की भूमिका में, इस वैज्ञानिक ने हाइड्रोजन के उपयोग का प्रस्ताव रखा। इस विचार को व्यवहार में लाने का पहला प्रयास केवल 1940 के दशक में किया गया था। बीसवी सदी। और दुनिया की पहली काम करने वाली परमाणु घड़ी 1955 में यूके में दिखाई दी। उनके निर्माता ब्रिटिश प्रायोगिक भौतिक विज्ञानी डॉ. लुई एसेन थे। यह घड़ी सीज़ियम -133 परमाणुओं के कंपन के आधार पर काम करती थी, और उनके लिए धन्यवाद, वैज्ञानिक अंततः पहले की तुलना में बहुत अधिक सटीकता के साथ समय को मापने में सक्षम थे। एसेन के पहले उपकरण ने हर सौ वर्षों में एक सेकंड से अधिक की त्रुटि की अनुमति नहीं दी, लेकिन बाद में यह कई गुना बढ़ गया और प्रति सेकंड त्रुटि केवल 2-3 सैकड़ों लाखों वर्षों में जमा हो सकती है।

परमाणु घड़ी: यह कैसे काम करती है

यह सरल "डिवाइस" कैसे काम करता है? गुंजयमान आवृत्ति जनरेटर के रूप में, परमाणु घड़ियां क्वांटम स्तर पर अणुओं या परमाणुओं का उपयोग करती हैं। कई असतत ऊर्जा स्तरों के साथ "परमाणु नाभिक - इलेक्ट्रॉनों" प्रणाली के बीच एक संबंध स्थापित करता है। यदि ऐसी प्रणाली सख्ती से निर्दिष्ट आवृत्ति से प्रभावित होती है, तो इस प्रणाली का निम्न स्तर से उच्च स्तर तक संक्रमण होगा। रिवर्स प्रक्रिया भी संभव है: ऊर्जा के उत्सर्जन के साथ-साथ उच्च स्तर से निचले स्तर पर परमाणु का संक्रमण। इन घटनाओं को एक थरथरानवाला सर्किट (इसे एक परमाणु थरथरानवाला भी कहा जाता है) की तरह कुछ बनाकर सभी ऊर्जा कूद को नियंत्रित और रिकॉर्ड किया जा सकता है। इसकी गुंजयमान आवृत्ति प्लैंक के स्थिरांक से विभाजित पड़ोसी परमाणु संक्रमण स्तरों के बीच ऊर्जा अंतर के अनुरूप होगी।

इस तरह के एक ऑसिलेटरी सर्किट के यांत्रिक और खगोलीय पूर्ववर्तियों पर निर्विवाद फायदे हैं। ऐसे ही एक परमाणु थरथरानवाला के लिए किसी भी पदार्थ के परमाणुओं की गुंजयमान आवृत्ति समान होगी, जिसे पेंडुलम और पीजोक्रिस्टल के बारे में नहीं कहा जा सकता है। इसके अलावा, परमाणु समय के साथ अपने गुणों को नहीं बदलते हैं और खराब नहीं होते हैं। इसलिए, परमाणु घड़ियाँ अत्यंत सटीक और लगभग शाश्वत कालक्रम हैं।

सटीक समय और आधुनिक तकनीक

दूरसंचार नेटवर्क, उपग्रह संचार, जीपीएस, एनटीपी सर्वर, स्टॉक एक्सचेंज पर इलेक्ट्रॉनिक लेनदेन, ऑनलाइन नीलामी, इंटरनेट के माध्यम से टिकट खरीदने की प्रक्रिया - ये सभी और कई अन्य घटनाएं लंबे समय से हमारे जीवन में मजबूती से स्थापित हैं। लेकिन अगर मानवता ने परमाणु घड़ी का आविष्कार नहीं किया होता, तो यह सब नहीं होता। सटीक समय, सिंक्रनाइज़ेशन जिसके साथ आप किसी भी त्रुटि, देरी और देरी को कम कर सकते हैं, एक व्यक्ति को इस अमूल्य अपरिवर्तनीय संसाधन का अधिकतम लाभ उठाने में सक्षम बनाता है, जो कभी भी बहुत अधिक नहीं होता है।

कोलंबिया विश्वविद्यालय में भौतिकी के प्रोफेसर इसिडोर रबी ने पहले कभी नहीं देखी गई परियोजना का प्रस्ताव रखा: एक घड़ी जो चुंबकीय अनुनाद के परमाणु बीम के सिद्धांत पर काम करती है। यह 1945 में हुआ था, और 1949 में पहले से ही राष्ट्रीय मानक ब्यूरो ने पहला कामकाजी प्रोटोटाइप जारी किया था। यह अमोनिया अणु के कंपन को पढ़ता है। सीज़ियम ने व्यवसाय में बहुत बाद में प्रवेश किया: NBS-1 मॉडल केवल 1952 में दिखाई दिया।

इंग्लैंड में राष्ट्रीय भौतिक प्रयोगशाला ने 1955 में पहली सीज़ियम बीम घड़ी बनाई। दस साल से अधिक समय के बाद, वजन और माप पर सामान्य सम्मेलन के दौरान, एक अधिक उन्नत घड़ी प्रस्तुत की गई, जो सीज़ियम परमाणु में कंपन पर भी आधारित थी। एनबीएस-4 मॉडल का इस्तेमाल 1990 तक किया जाता था।

घड़ी के प्रकार

फिलहाल, तीन प्रकार की परमाणु घड़ियाँ हैं जो लगभग एक ही सिद्धांत पर काम करती हैं। सीज़ियम घड़ी, सबसे सटीक, सीज़ियम परमाणु को चुंबकीय क्षेत्र से अलग करती है। सबसे सरल परमाणु घड़ी, रूबिडियम घड़ी, कांच के बल्ब में संलग्न रूबिडियम गैस का उपयोग करती है। और, अंत में, हाइड्रोजन परमाणु घड़ियां संदर्भ बिंदु के रूप में एक विशेष सामग्री के खोल में बंद हाइड्रोजन परमाणुओं को लेती हैं - यह परमाणुओं को जल्दी से ऊर्जा खोने की अनुमति नहीं देती है।

इस समय कितना बज रहा है

1999 में, यूएस नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ स्टैंडर्ड एंड टेक्नोलॉजी (NIST) ने परमाणु घड़ी के और भी उन्नत संस्करण का प्रस्ताव रखा। NIST-F1 मॉडल में बीस मिलियन वर्षों में केवल एक सेकंड की त्रुटि है।

सबसे सटीक

लेकिन NIST भौतिक विज्ञानी यहीं नहीं रुके। वैज्ञानिकों ने इस बार स्ट्रोंटियम परमाणुओं के आधार पर एक नया कालक्रम विकसित करने का निर्णय लिया। नई घड़ी पिछले मॉडल के 60% पर चलती है, जिसका अर्थ है कि यह बीस मिलियन वर्षों में नहीं, बल्कि पाँच बिलियन में एक सेकंड खो देती है।

समय माप

एक अंतरराष्ट्रीय समझौते ने सीज़ियम कण के अनुनाद के लिए एकमात्र सटीक आवृत्ति निर्धारित की है। यह 9,192,631,770 हर्ट्ज़ है - आउटपुट सिग्नल को इस संख्या से विभाजित करने से प्रति सेकंड ठीक एक चक्र मिलता है।

वैज्ञानिक जगत में एक सनसनी फैल गई है - समय हमारे ब्रह्मांड से वाष्पित हो रहा है! अभी तक, यह केवल स्पेनिश खगोल भौतिकीविदों की एक परिकल्पना है। लेकिन यह तथ्य कि पृथ्वी और अंतरिक्ष में समय का प्रवाह अलग-अलग है, वैज्ञानिकों द्वारा पहले ही सिद्ध किया जा चुका है। गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में समय अधिक धीरे-धीरे बहता है, जैसे-जैसे आप ग्रह से दूर जाते हैं, गति बढ़ती जाती है। स्थलीय और ब्रह्मांडीय समय को सिंक्रनाइज़ करने का कार्य हाइड्रोजन आवृत्ति मानकों द्वारा किया जाता है, जिन्हें "परमाणु घड़ियां" भी कहा जाता है।

पहला परमाणु समय अंतरिक्ष यात्रियों के आगमन के साथ दिखाई दिया, परमाणु घड़ियाँ 1920 के दशक के मध्य में दिखाई दीं। अब परमाणु घड़ियां आम हो गई हैं, हम में से प्रत्येक हर दिन उनका उपयोग करता है: वे डिजिटल संचार, ग्लोनास, नेविगेशन और परिवहन के साथ काम करते हैं।

मोबाइल फोन के मालिक शायद ही इस बारे में सोचते हैं कि टाइट टाइम सिंक्रोनाइज़ेशन के लिए अंतरिक्ष में कितना काम किया जाता है, लेकिन हम एक सेकंड के केवल मिलियनवें हिस्से की बात कर रहे हैं।

भौतिक-तकनीकी और रेडियो-तकनीकी माप के वैज्ञानिक संस्थान में मॉस्को क्षेत्र में सटीक समय का मानक संग्रहीत किया जाता है। दुनिया में ऐसी 450 घड़ियां हैं।

रूस और संयुक्त राज्य अमेरिका परमाणु घड़ियों के लिए एकाधिकार हैं, लेकिन संयुक्त राज्य अमेरिका में घड़ियां सीज़ियम के आधार पर काम करती हैं, एक रेडियोधर्मी धातु जो पर्यावरण के लिए बहुत हानिकारक है, और रूस में, हाइड्रोजन के आधार पर, एक सुरक्षित टिकाऊ सामग्री।

इस घड़ी में कोई डायल और हाथ नहीं है: यह दुर्लभ और मूल्यवान धातुओं से बना एक बड़ा बैरल जैसा दिखता है, जो सबसे उन्नत तकनीकों से भरा हुआ है - उच्च परिशुद्धता माप उपकरण और परमाणु मानकों वाले उपकरण। उनके निर्माण की प्रक्रिया बहुत लंबी, जटिल है और पूर्ण बाँझपन की स्थिति में होती है।

4 साल से रूसी उपग्रह पर स्थापित घड़ी डार्क एनर्जी का अध्ययन कर रही है। मानव मानकों के अनुसार, वे कई लाखों वर्षों में 1 सेकंड से सटीकता खो देते हैं।

बहुत जल्द, स्पेकट्र-एम पर एक परमाणु घड़ी स्थापित की जाएगी, एक अंतरिक्ष वेधशाला जो यह देखेगी कि तारे और एक्सोप्लैनेट कैसे बनते हैं, हमारी आकाशगंगा के केंद्र में एक ब्लैक होल के किनारे से परे देखें। वैज्ञानिकों के अनुसार राक्षसी गुरुत्वाकर्षण के कारण यहां समय इतनी धीमी गति से बहता है कि लगभग रुक ही जाता है।

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