३० अब्ज वर्षांत सेकंदाची चूक! चीनचं नवं घड्याळ

चीनमधल्या युनिव्हर्सिटी ऑफ सायन्स ॲण्ड टेक्नॉलॉजीनं हे स्ट्रॉन्शियम ऑप्टिकल लॅटिस घड्याळ तयार केलं आहे. ही घड्याळं अणूंमधील ईलेक्ट्रॉनच्या ऊर्जास्तरात बदल होताना निर्माण होणाऱ्या प्रकाशाच्या वारंवारतेचं मापन करून वेळ ठरवतात. ऑप्टिकल घड्याळं सध्या जगात सर्वात अचूक वेळ मोजणारं तंत्रज्ञान म्हणून प्रसिद्ध आहेत.

घड्याळ म्हटलं, तर एक अतिशय साधी आणि छोटीशी गोष्ट. आजकाल जवळपास प्रत्येकाकडे मोबाइल असतो आणि अगदी साध्यातल्या साध्या मोबाइलमध्येही घड्याळ असतंच आणि ते अचूक वेळ दाखवतं. त्यामुळे प्रत्यक्ष मनगटी घड्याळ वापरण्याची फारशी गरज आता राहिलेली नाही. अर्थात घड्याळाचे शौकिन अजूनही आपल्या हातावर स्टायलिश घड्याळं बांधतातच आणि भिंतीवरची घड्याळंही अजून अनेक ठिकाणी वापरली जातात.

असं असतानाही चीनमधल्या वैज्ञानिकांनी जगातल्या सर्वात अचूक घड्याळांपैकी एक  विकसित केलं आहे. हे ऑप्टिकल घड्याळ इतकं अचूक आहे की, पुढच्या सुमारे ३० अब्ज वर्षांत यात झालीच तर फक्त एक सेकंदाची चूक होऊ शकते! खरं तर याला चूकही म्हणता येणार नाही. ३० अब्ज वर्षांत हे घड्याळ केवळ एखाद्या सेकंदानं मागे-पुढे होऊ शकतं! आणखी सोप्या शब्दांत सांगायचं तर, वेळेच्या मापनात केवळ एका सेकंदाचा फरक पडण्यासाठी ३० अब्ज वर्षे लागतील. तेव्हाही तो फरक पडेलच असं नाही! संशोधकांचं म्हणणं आहे, हे तंत्रज्ञान भविष्यात वेळेचं सर्वांत छोटं एकक म्हणजेच सेकंदाची नवी व्याख्या ठरवायला मदत करू शकतं.

चीनमधल्या युनिव्हर्सिटी ऑफ सायन्स ॲण्ड टेक्नॉलॉजीनं हे स्ट्रॉन्शियम ऑप्टिकल लॅटिस घड्याळ तयार केलं आहे. ही घड्याळं अणूंमधील ईलेक्ट्रॉनच्या ऊर्जास्तरात बदल होताना निर्माण होणाऱ्या प्रकाशाच्या वारंवारतेचं मापन करून वेळ ठरवतात. ऑप्टिकल घड्याळं सध्या जगात सर्वात अचूक वेळ मोजणारं तंत्रज्ञान म्हणून प्रसिद्ध आहेत. या घड्याळांची वेळ अत्यंत अचूक आणि काटेकोर असल्यामुळे सॅटेलाइट नेव्हिगेशन, टेलिकॉम आणि वैज्ञानिक मापनात त्यांचा वापर केला जाऊ लागला आहे. या घड्याळांमुळे गुरुत्वाकर्षणात होणारे छोटे बदल, पृथ्वीच्या पृष्ठभागात होणारे बदल आणि ज्वालामुखीच्या हालचाली अधिक अचूकपणे समजून घेणं शक्य होईल.

वैज्ञानिकांचं म्हणणं आहे, जगातल्या वेगवेगळ्या संस्थांमध्ये अशी किमान तीन घड्याळं समान अचूकतेनं काम करू लागली, तर भविष्यात ‘सेकंदा’ची व्याख्या पुन्हा ठरवता येईल. सध्या काही घड्याळं या पातळीपर्यंत पोहोचली असून, लवकरच आवश्यक त्या अटी पूर्ण होऊ शकतात, असं दिसतं. चीनच्या संशोधकांनी जे घड्याळ तयार केलं आहे, ते आधीच्या तंत्रज्ञानापेक्षा अनेक पट जास्त अचूक आहे. ही यशस्वी कामगिरी डार्क मॅटरच्या शोधात आणि वेळेच्या आंतरराष्ट्रीय व्याख्येचं पुनर्निर्धारण करण्यात मदत करू शकते.

या घड्याळांमध्ये अत्याधुनिक वेळ मापन यंत्रणा असून सेकंदाची लांबी मोजण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या पारंपरिक सीझियम अणुघड्याळांच्या तुलनेत ती शंभर पट अधिक अचूक आहेत. सामान्य घड्याळांप्रमाणे ही घड्याळं काम करत नाहीत. वेळ अत्यंत अचूकपणे मोजण्यासाठी स्ट्रॉन्शियम अणू आणि लेझर तंत्रज्ञानाचा त्यात वापर केला जातो.

स्ट्रॉन्शियम घड्याळांमधले अणू दृश्यमान प्रकाशाच्या वारंवारतेवर दोलन करतात आणि त्यांची वारंवारता आपल्या कल्पनेपेक्षाही खूप जास्त म्हणजे प्रत्येक सेकंदाला सुमारे ७०० ट्रिलियन वेळा इतकी असते. त्यामुळे वेळ अतिशय बिनचूकपणे मोजता येते. आंतरराष्ट्रीय मापन एककांशी संबंधित निर्णय दर चार वर्षांनी होणाऱ्या वजन आणि मापन संयुक्त परिषदेत (CGPM) घेतले जातात. सध्याचं उद्दिष्ट सेकंदाच्या नव्या व्याख्येसाठी प्रस्ताव तयार करून तो २०३०च्या अधिवेशनात मांडणं. संशोधक त्यासाठी कस्सून तयारी करीत आहेत.