ऑप्टिकल एटॉमिक क्लॉक के साथ सेकंड की पुनर्परिभाषा

• 21 Jul 2025

स्रोत: द हिंदू

शोधकर्त्ताओं ने अब तक की सबसे सटीक ऑप्टिकल एटॉमिक क्लॉक/ऑप्टिकल परमाणु घड़ियों की तुलना की है, जो वर्ष 2030 तक समय की SI इकाई सेकंड को पुनः परिभाषित करने का मार्ग प्रशस्त करती है।

• वर्ष 1967 से सेकंड को सीज़ियम-133 परमाणु द्वारा उत्सर्जित माइक्रोवेव विकिरण की 9,192,631,770 आवृत्तियों के रूप में परिभाषित किया गया है, जो सीज़ियम (Cs) परमाणु घड़ियों के माध्यम से वैश्विक समय मापन का आधार बनता है।
• परमाणु घड़ियाँ: परमाणु घड़ी, जिसे लुईस एसेन ने वर्ष 1955 में आविष्कार किया था, एक उच्च-सटीक समय मापन यंत्र है जो परमाणुओं के कंपन के आधार पर समय मापती है।
  • परमाणु घड़ियाँ सीधे समय को मापती नहीं हैं। इसके बजाय वे एक निश्चित आवृत्ति (आवृत्ति मूलतः समय का व्युत्क्रम होती है) वाली विकिरण उत्पन्न करती हैं।
• ऑप्टिकल परमाणु घड़ियाँ: वे सटीकता में पारंपरिक परमाणु घड़ियों से आगे निकल जाती हैं, 10,000 गुना अधिक आवृत्ति परिशुद्धता के लिये स्ट्रोंटियम-87, यटरबियम-171 और इंडियम-115 जैसे परमाणुओं का उपयोग करती हैं।
  • वे परमाणु संक्रमण को सक्रिय करने के लिये लेज़रों का उपयोग करते हैं, जिससे स्थिर आवृत्ति और तरंगदैर्ध्य के साथ अत्यधिक सुसंगत प्रकाश उत्पन्न होता है।
• परमाणु और ऑप्टिकल घड़ियों के बीच अंतर: ऑप्टिकल क्लॉक केवल 15 अरब वर्षों में 1 सेकंड की कमी के साथ अत्यंत सटीक समय माप रख सकती हैं, जिससे वे पारंपरिक सीज़ियम परमाणु घड़ी की तुलना में 100 गुना अधिक सटीक होती हैं। सीज़ियम परमाणु घड़ियाँ लगभग हर 30 करोड़ वर्षों में 1 सेकंड कम करती है।
  • सीज़ियम घड़ियाँ विद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम के माइक्रोवेव क्षेत्र में काम करती हैं। इसके विपरीत ऑप्टिकल परमाणु घड़ियाँ ऑप्टिकल (दृश्यमान) क्षेत्र में कहीं अधिक उच्च आवृत्ति पर कार्य करती हैं, जो उनकी बेहतर सटीकता को संभव बनाता है।
• ऑप्टिकल परमाणु घड़ियों के अनुप्रयोग: इसके संभावित अनुप्रयोगों में क्वांटम संवेदन, उच्च गति नेटवर्क समकालिकरण, अंतरिक्ष विज्ञान और मूलभूत भौतिकी के परीक्षण शामिल हैं।
  • भविष्य में ये SI समय की इकाई — सेकंड — को पुनर्परिभाषित भी कर सकती हैं।

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