আরও নির্ভুল পারমাণবিক আলোকঘড়ি তৈরি চীনা বিজ্ঞানীদের
আরও নির্ভুল পারমাণবিক আলোকঘড়ি তৈরি চীনা বিজ্ঞানীদের
সিটিজেন ডেস্ক
সময় মাপার ক্ষেত্রে যুগান্তকারী এক বিপ্লব ঘটিয়েছেন চীনের সিনহুয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের বিজ্ঞানীরা। পরমাণুর ইলেকট্রনের ওপর নির্ভর না করে এবার সরাসরি পরমাণুর নিউক্লিয়াসের শক্তির পরিবর্তনকে কাজে লাগিয়ে তৈরি হয়েছে পারমাণবিক আলোকঘড়ি বা নিউক্লিয়ার অপটিক্যাল ঘড়ি। সম্প্রতি আন্তর্জাতিক বিজ্ঞান সাময়িকী নেচার-এ এ গবেষণার বিস্তারিত ফলাফল প্রকাশিত হয়েছে। নতুন এ প্রযুক্তির সুবাদে সময়ের হিসাব রাখা যাবে আরও বেশি নিখুঁতভাবে।
এ ঘড়ি তৈরির নেপথ্যে কাজ করেছে ১৪৮ দশমিক ৪ ন্যানোমিটার তরঙ্গদৈর্ঘ্যের একটি বিশেষ অতিবেগুনি লেজার। এর সাহায্যে তেজস্ক্রিয় মৌল থোরিয়াম-২২৯ এর পরমাণুকেন্দ্রে শক্তির স্তর পরিবর্তনের একটি নির্দিষ্ট প্রক্রিয়া সম্পন্ন করা হয়।
গবেষণা দলের প্রধান ও সিনহুয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের পদার্থবিজ্ঞান বিভাগের সহযোগী অধ্যাপক তিং শিছিয়ান বিষয়টি বুঝিয়ে বলেছেন, প্রচলিত পেন্ডুলাম ঘড়িতে দোলক প্রতি সেকেন্ডে প্রায় একবার দোলে। সেটা গুনেই সময়ের হিসাব করি। নিউক্লিয়ার অপটিক্যাল ঘড়িতে পরমাণুর কেন্দ্রের ছন্দটাই দোলকের কাজ করে। এই ছন্দ প্রতি সেকেন্ডে দুই কোয়াড্রিলিয়ন। ফলে সময়কে অত্যন্ত সূক্ষ্ম ব্যবধানে ভাগ করে নির্ভুলভাবে পরিমাপ করা সম্ভব।
সাধারণত এখনকার অপটিক্যাল ঘড়িগুলোতে পরমাণুর কেন্দ্রের চারপাশে থাকা ইলেকট্রনের শক্তির স্তরের পরিবর্তন দিয়েই সময় মাপা হয়। তবে সমস্যা হলো, ইলেকট্রনগুলো বাইরের চৌম্বক ক্ষেত্র ও তাপমাত্রার পরিবর্তনের কারণে সহজেই প্রভাবিত হয়। এ কারণে ঘড়ির নিখুঁত ভাব ধরে রাখতে খুব কঠোর ও নিয়ন্ত্রিত পরিবেশের প্রয়োজন পড়ে। কিন্তু চীনা বিজ্ঞানীদের উদ্ভাবিত নতুন এ প্রযুক্তিতে পুরোনো সীমাবদ্ধতা সহজেই কাটিয়ে ওঠা সম্ভব হবে বলে আশা করা হচ্ছে।
তিং শিছিয়ান আরও বলেন, ‘পরমাণুর কেন্দ্র তার চারপাশের ইলেকট্রন মেঘের তুলনায় অনেক অনেক ছোট। ফলে বাইরের নানা প্রভাবের প্রতি এর সংবেদনশীলতা কম এবং এর ছন্দ আরও স্থিতিশীল। তাই নিউক্লিয়ার অপটিক্যাল ঘড়ি আরও নির্ভুল।’
বিজ্ঞানীদের ধারণা, সময় পরিমাপের এ অভাবনীয় অগ্রগতি ভবিষ্যতে স্যাটেলাইট ও মহাকাশযানের দিকনির্ণয় বা অবস্থান শনাক্তকরণকে আরও অনেক বেশি নিখুঁত করে তুলবে। একই সঙ্গে যেকোনো বস্তুর অবস্থান এবং দূরত্ব মাপার ক্ষেত্রেও নতুন দিগন্ত উন্মোচন হবে।
সময় মাপার ক্ষেত্রে যুগান্তকারী এক বিপ্লব ঘটিয়েছেন চীনের সিনহুয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের বিজ্ঞানীরা। পরমাণুর ইলেকট্রনের ওপর নির্ভর না করে এবার সরাসরি পরমাণুর নিউক্লিয়াসের শক্তির পরিবর্তনকে কাজে লাগিয়ে তৈরি হয়েছে পারমাণবিক আলোকঘড়ি বা নিউক্লিয়ার অপটিক্যাল ঘড়ি। সম্প্রতি আন্তর্জাতিক বিজ্ঞান সাময়িকী নেচার-এ এ গবেষণার বিস্তারিত ফলাফল প্রকাশিত হয়েছে। নতুন এ প্রযুক্তির সুবাদে সময়ের হিসাব রাখা যাবে আরও বেশি নিখুঁতভাবে।
এ ঘড়ি তৈরির নেপথ্যে কাজ করেছে ১৪৮ দশমিক ৪ ন্যানোমিটার তরঙ্গদৈর্ঘ্যের একটি বিশেষ অতিবেগুনি লেজার। এর সাহায্যে তেজস্ক্রিয় মৌল থোরিয়াম-২২৯ এর পরমাণুকেন্দ্রে শক্তির স্তর পরিবর্তনের একটি নির্দিষ্ট প্রক্রিয়া সম্পন্ন করা হয়।
গবেষণা দলের প্রধান ও সিনহুয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের পদার্থবিজ্ঞান বিভাগের সহযোগী অধ্যাপক তিং শিছিয়ান বিষয়টি বুঝিয়ে বলেছেন, প্রচলিত পেন্ডুলাম ঘড়িতে দোলক প্রতি সেকেন্ডে প্রায় একবার দোলে। সেটা গুনেই সময়ের হিসাব করি। নিউক্লিয়ার অপটিক্যাল ঘড়িতে পরমাণুর কেন্দ্রের ছন্দটাই দোলকের কাজ করে। এই ছন্দ প্রতি সেকেন্ডে দুই কোয়াড্রিলিয়ন। ফলে সময়কে অত্যন্ত সূক্ষ্ম ব্যবধানে ভাগ করে নির্ভুলভাবে পরিমাপ করা সম্ভব।
সাধারণত এখনকার অপটিক্যাল ঘড়িগুলোতে পরমাণুর কেন্দ্রের চারপাশে থাকা ইলেকট্রনের শক্তির স্তরের পরিবর্তন দিয়েই সময় মাপা হয়। তবে সমস্যা হলো, ইলেকট্রনগুলো বাইরের চৌম্বক ক্ষেত্র ও তাপমাত্রার পরিবর্তনের কারণে সহজেই প্রভাবিত হয়। এ কারণে ঘড়ির নিখুঁত ভাব ধরে রাখতে খুব কঠোর ও নিয়ন্ত্রিত পরিবেশের প্রয়োজন পড়ে। কিন্তু চীনা বিজ্ঞানীদের উদ্ভাবিত নতুন এ প্রযুক্তিতে পুরোনো সীমাবদ্ধতা সহজেই কাটিয়ে ওঠা সম্ভব হবে বলে আশা করা হচ্ছে।
তিং শিছিয়ান আরও বলেন, ‘পরমাণুর কেন্দ্র তার চারপাশের ইলেকট্রন মেঘের তুলনায় অনেক অনেক ছোট। ফলে বাইরের নানা প্রভাবের প্রতি এর সংবেদনশীলতা কম এবং এর ছন্দ আরও স্থিতিশীল। তাই নিউক্লিয়ার অপটিক্যাল ঘড়ি আরও নির্ভুল।’
বিজ্ঞানীদের ধারণা, সময় পরিমাপের এ অভাবনীয় অগ্রগতি ভবিষ্যতে স্যাটেলাইট ও মহাকাশযানের দিকনির্ণয় বা অবস্থান শনাক্তকরণকে আরও অনেক বেশি নিখুঁত করে তুলবে। একই সঙ্গে যেকোনো বস্তুর অবস্থান এবং দূরত্ব মাপার ক্ষেত্রেও নতুন দিগন্ত উন্মোচন হবে।
আরও নির্ভুল পারমাণবিক আলোকঘড়ি তৈরি চীনা বিজ্ঞানীদের
সিটিজেন ডেস্ক
সময় মাপার ক্ষেত্রে যুগান্তকারী এক বিপ্লব ঘটিয়েছেন চীনের সিনহুয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের বিজ্ঞানীরা। পরমাণুর ইলেকট্রনের ওপর নির্ভর না করে এবার সরাসরি পরমাণুর নিউক্লিয়াসের শক্তির পরিবর্তনকে কাজে লাগিয়ে তৈরি হয়েছে পারমাণবিক আলোকঘড়ি বা নিউক্লিয়ার অপটিক্যাল ঘড়ি। সম্প্রতি আন্তর্জাতিক বিজ্ঞান সাময়িকী নেচার-এ এ গবেষণার বিস্তারিত ফলাফল প্রকাশিত হয়েছে। নতুন এ প্রযুক্তির সুবাদে সময়ের হিসাব রাখা যাবে আরও বেশি নিখুঁতভাবে।
এ ঘড়ি তৈরির নেপথ্যে কাজ করেছে ১৪৮ দশমিক ৪ ন্যানোমিটার তরঙ্গদৈর্ঘ্যের একটি বিশেষ অতিবেগুনি লেজার। এর সাহায্যে তেজস্ক্রিয় মৌল থোরিয়াম-২২৯ এর পরমাণুকেন্দ্রে শক্তির স্তর পরিবর্তনের একটি নির্দিষ্ট প্রক্রিয়া সম্পন্ন করা হয়।
গবেষণা দলের প্রধান ও সিনহুয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের পদার্থবিজ্ঞান বিভাগের সহযোগী অধ্যাপক তিং শিছিয়ান বিষয়টি বুঝিয়ে বলেছেন, প্রচলিত পেন্ডুলাম ঘড়িতে দোলক প্রতি সেকেন্ডে প্রায় একবার দোলে। সেটা গুনেই সময়ের হিসাব করি। নিউক্লিয়ার অপটিক্যাল ঘড়িতে পরমাণুর কেন্দ্রের ছন্দটাই দোলকের কাজ করে। এই ছন্দ প্রতি সেকেন্ডে দুই কোয়াড্রিলিয়ন। ফলে সময়কে অত্যন্ত সূক্ষ্ম ব্যবধানে ভাগ করে নির্ভুলভাবে পরিমাপ করা সম্ভব।
সাধারণত এখনকার অপটিক্যাল ঘড়িগুলোতে পরমাণুর কেন্দ্রের চারপাশে থাকা ইলেকট্রনের শক্তির স্তরের পরিবর্তন দিয়েই সময় মাপা হয়। তবে সমস্যা হলো, ইলেকট্রনগুলো বাইরের চৌম্বক ক্ষেত্র ও তাপমাত্রার পরিবর্তনের কারণে সহজেই প্রভাবিত হয়। এ কারণে ঘড়ির নিখুঁত ভাব ধরে রাখতে খুব কঠোর ও নিয়ন্ত্রিত পরিবেশের প্রয়োজন পড়ে। কিন্তু চীনা বিজ্ঞানীদের উদ্ভাবিত নতুন এ প্রযুক্তিতে পুরোনো সীমাবদ্ধতা সহজেই কাটিয়ে ওঠা সম্ভব হবে বলে আশা করা হচ্ছে।
তিং শিছিয়ান আরও বলেন, ‘পরমাণুর কেন্দ্র তার চারপাশের ইলেকট্রন মেঘের তুলনায় অনেক অনেক ছোট। ফলে বাইরের নানা প্রভাবের প্রতি এর সংবেদনশীলতা কম এবং এর ছন্দ আরও স্থিতিশীল। তাই নিউক্লিয়ার অপটিক্যাল ঘড়ি আরও নির্ভুল।’
বিজ্ঞানীদের ধারণা, সময় পরিমাপের এ অভাবনীয় অগ্রগতি ভবিষ্যতে স্যাটেলাইট ও মহাকাশযানের দিকনির্ণয় বা অবস্থান শনাক্তকরণকে আরও অনেক বেশি নিখুঁত করে তুলবে। একই সঙ্গে যেকোনো বস্তুর অবস্থান এবং দূরত্ব মাপার ক্ষেত্রেও নতুন দিগন্ত উন্মোচন হবে।
