துல்லியமாக நேரத்தை கணக்கிடும் ஆப்டிக்கல் கடிகாரம்

Posted on ஜூன் 23, 2016

0


தற்பொழுது காலத்தை அளவிட ஒரு நிமிடம் (60 நொடிகள்), ஒரு மணி நேரம் (60 நிமிடங்கள்) மற்றும் ஒரு நாள் (24 மணிகள்) எனும் வரையறை கொண்ட கால அளவையைத்தான் நாம் பயன்படுத்தி வருகிறோம். ஆனால் சுவாரசியமாக, 24 நிமிடங்களால் ஆன ‘நாழிகை’ எனும் கால அளவையைத்தான் பண்டைய தமிழர்கள் பயன்படுத்தி வந்தார்கள். மேலும், பகல் பொழுது 30 + இரவுப்பொழுது 30 சேர்ந்து 60 நாழிகைகள் கொண்டது ஒரு நாள் என்றும் கணக்கிட்டனர். முக்கியமாக, ‘குறுநீர்க் கன்னல்’ எனும் ஒரு கருவியைக் கொண்டு நாழிகையை கணக்கிட்டுச் சொல்லும் நாழிகை கணக்கர்கள் பண்டைய தமிழ் மன்னர்களின் அரசவையில் இருந்ததாகக் கூறுகிறது,

‘’பொழுதளந்து அறியும் பொய்யா மாக்கள்

தொழுது காண்கையர் தோன்ற வாழ்த்தி

எறிநீர் வையகம் வெலீஇய செல்வோய் நின்

குறுநீர்க் கன்னல் இணைத்தென்று இசைப்ப’’

என்ற முல்லைப்பாட்டில் வரும் சங்ககாலப் பாடல் ஒன்று!

ஆனால் தற்போது, 500 அணுக் கடிகாரங்கள் கொண்ட சர்வதேச வலையமைப்பே நேரத்தை நிர்ணயிக்கிறது. கைக் கடிகாரம், சுவர்க் கடிகாரம் தெரியும். அதென்ன அணுக் கடிகாரம்? தொடக்கத்தில் பெண்டூலம் என்றழைக்கப்படும் ஊசலின் அடிப்படையில் கணக்கிடப்பட்ட நேரமானது துல்லியமாக இல்லை என்று கருதப்பட்டது. அதனை சரிசெய்ய, ஒரு அணுவினுள் உருவாகக்கூடிய வெவ்வேறு ஆற்றல் நிலைகளுக்கு (Energy states) இடையில் துள்ளும் தன்மைகொண்ட எலக்ட்ரான்களின் துள்ளலின் அடிப்படையில் இயங்கும் அணுக் கடிகாரம் உருவாக்கப்பட்டது. ஆனால் சமீபத்தில், புதிய சந்ததி கடிகாரமான ‘ஆப்டிகல் கடிகாரம்’, அணுக் கடிகாரங்களை மிக மிகத் துல்லியமாக நேரத்தைக் கணிக்கக்கூடியவை என்று நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது.

உதாரணமாக, ஜெர்மனியில் உள்ள தேசிய காலநிலையியல் நிறுவனத்தைச் சேர்ந்த கிறிஸ்டியன் கிரெபிங் தலைமையிலான ஆய்வாளர்கள் உருவாக்கியுள்ள ஒரு புதிய ஆப்டிகல் கடிகாரத்தின் மீதான முதல் பரிசோதனையில், இந்த ஆப்டிகல் கடிகாரமானது பிரபஞ்சம் பிறந்தது முதல் தொடர்ந்து ஓடிக்கொண்டு இருந்திருந்தாலும், இரண்டு நிமிடங்களுக்கும் குறைவான நேரத்தையே இழந்திருக்கும் என்று கண்டறியப்பட்டுள்ளது. மிகவும் சுவாரசியமாக,  இந்த புதிய ஆப்டிகல் கடிகாரத்தைப் பயன்படுத்தி தற்போதுள்ள நொடியின் கால அளவை மறுவரையறை செய்ய முயற்சித்து வருவதாக ஆச்சரியப்படுத்துகிறார் கிரெபிங்!

தற்போதுள்ள ஜி.பி.எஸ் கருவிகள், மின்சார ஆற்றல் மையங்கள் மற்றும் நிதி வலையமைப்புகள் ஆகியவை சர்வதேச அளவை அமைப்பு  வரையறை செய்துள்ள உலக நேரத்தின் அடிப்படையில்தான் இயங்கி வருகின்றன! அதன்படி தற்போதுள்ள நொடியின் அளவானது, 9,192,631,770 (சீசியம் அணு) அதிர்வுச் சுழற்சிகள் என்று வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது! அதாவது, தற்போதைய உலக நேரத்தை, ஒரு சீசியம் அணுவின் அதிர்வுகளின் அடிப்படையில் கணக்கிடும் அணு அல்லது மைக்ரோவேவ் கடிகாரங்களில் வரும் ஒரு நொடியின் அளவுதான் இது.  ஆனால் தற்போதுள்ள மிகச் சிறந்த அணுக் கடிகாரம் கூட ஒரு மாதத்துக்கு ஒரு ‘நானோ நொடி’ அளவு தாமதமாகத்தான் இயங்குகின்றனவாம். ஆனால் ஒரு குறைபாட்டின் காரணமாக தற்போது உலக நேரக் கணக்கிடலுக்கு பயன்படுத்தப்படாத ஆப்டிகல் கடிகாரத்துடன், ‘மேசர்’ (maser) எனப்படும் ஒரு அணுக் கடிகாரத்தை இணைத்து ஆப்டிகல் கடிகாரத்தில் இருந்த குறைபாட்டை வெற்றிகரமாக நீக்கியுள்ளது கிரெபிங்கின் ஆய்வுக்குழு!

உதாரணமாக, இந்த புதிய ஆப்டிகல் கடிகாரமானது 25 நாட்களில் வெறும் 0.20 நானோ நொடிகள் மட்டுமே தாமதமாக இயங்கியது என்றும், இந்த கடிகாரம் பிரபஞ்சத்தின் வயதான 14 கோடி ஆண்டுகள் தொடர்ந்து இயங்கினாலும், 100 நொடிகள் மட்டுமே தாமதமாக இயங்கும் என்கிறார் கிரெபிங்! இந்த ஆப்டிகல் கடிகாரமே நொடியின் அளவை மறுவரையறை செய்யவிருக்கிறது என்பது குறிப்பிடத்தக்கது!

 

Advertisements