سائنسدانوں نے ابھی دنیا کی سب سے درست گھڑی تیار کی ہے۔
گھڑیوں نے ریکارڈ درستگی اور موازنہ کی درستگی حاصل کی ہے، جو انہیں مستقبل کے وقت کے معیارات اور کشش ثقل کی پیمائش کے لیے امید افزا امیدوار بناتی ہے۔ نیشنل یونیورسٹی آف سنگاپور (NUS) میں سینٹر فار کوانٹم ٹیکنالوجیز (CQT) میں عنصر lutetium سے بنائی گئی ایک ایٹمی گھڑی نے ٹائم کیپنگ کی درستگی کے لیے ایک نیا معیار قائم کیا ہے۔
نیچر میں شائع ہونے والے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ گھڑی نے اپنی منتقلی کی فریکوئنسی کو 19 اعشاریہ 19 مقامات پر ماپا، جس سے 1 × 10⁻¹⁹ کی غیر یقینی صورتحال پیدا ہوتی ہے، جو آج تک کسی بھی آپٹیکل ایٹمک کلاک کے لیے سب سے کم رپورٹ ہے۔
“مجھے یقین ہے کہ اب ہمارے پاس جو گھڑی ہے وہ دنیا کی سب سے درست گھڑی ہے،” ٹیم لیڈر مرے بیریٹ کہتے ہیں، جو سی کیو ٹی کے پرنسپل انویسٹی گیٹر اور نیشنل یونیورسٹی آف سنگاپور کے شعبہ فزکس میں ایسوسی ایٹ پروفیسر ہیں۔ Lutetium کی درجہ حرارت میں تبدیلی کے خلاف مزاحمت ایٹم گھڑیاں ایک ایٹم ٹرانزیشن پر مقفل کرکے وقت کو
برقرار رکھتی ہیں، ایک ایسا واقعہ جو اس وقت ہوتا ہے جب ایک ایٹم کا الیکٹران ایک مقررہ فریکوئنسی پر توانائی کی سطح کو تبدیل کرتا ہے۔ ایک لیزر کو اس “گھڑی کی منتقلی” سے مماثل بنانے کے لیے بنایا گیا ہے، اور اس کی روشنی کے نشان کے وقت کے دوغلے پنڈولم کے جھولوں کی طرح ہوتے ہیں۔ سی کیو ٹی گھڑی میں، وہ حوالہ لیوٹیم-176 (¹⁷⁶Lu⁺) کے ایک برقی چارج شدہ ایٹم، یا آئن سے آتا ہے، جس کی منتقلی 848 نینو میٹر کی طول موج کے ساتھ لیزر سے ملتی ہے۔
درجہ حرارت کی تبدیلیاں اور مقناطیسی میدان اس منتقلی کی فریکوئنسی کو تبدیل کر سکتے ہیں جو ایک ایٹمی گھڑی وقت کی پیمائش کے لیے استعمال کرتی ہے، اس لیے محققین کو اس کی درستگی کا اندازہ لگاتے وقت ان اثرات کا حساب دینا چاہیے۔ Lutetium کی گھڑی کی منتقلی بمشکل کسی سے بھی متاثر ہوتی ہے، جس سے گھڑی کو ایک حوالہ ملتا ہے
جو حالات کی ایک وسیع رینج میں مستحکم رہتا ہے۔ بیریٹ کا کہنا ہے کہ “اچھی خصوصیات کا مطلب یہ ہے کہ وسیع پیمانے پر ماحول میں بھی اعلی درستگی حاصل کی جا سکتی ہے۔” “لوٹیٹیم گھڑی مستحکم رہے گی یہاں تک کہ اگر آپ موت کی وادی میں زمین پر ریکارڈ کی گئی گرم ترین جگہ سے انٹارکٹک سطح مرتفع کے سرد ترین مقام پر جائیں۔”
ٹیم نے ایک دہائی سے زیادہ عرصہ قبل لیوٹیم کی تحقیقات شروع کیں، اس بات پر شبہ ہے کہ اس کی خصوصیات اسے ٹائم کیپنگ کے بہترین عناصر میں شامل کر سکتی ہیں۔ اس امکان کو ایک فعال گھڑی کی شکل دینے کے لیے برسوں کی انتہائی درست انجینئرنگ اور ایٹم کی خصوصیات کی پیمائش درکار تھی۔
محققین نے گھڑی کے ‘ٹرانزیشن’ (transition) کی وضاحت کے لیے “ہائیپر فائن ایوریجنگ” (hyperfine averaging) نامی ایک طریقہ بھی ایجاد کیا۔ ان کی معلومات کے مطابق، وقت کی پیمائش کے لیے لوٹیٹیم (lutetium) پر کام کرنے والا یہ واحد گروپ ہے۔
