आखिरकार "1 सेकंड" को अपडेट किया जाएगा? प्रकाश परमाणु घड़ी उस दिन दुनिया के समय को बदल देगी

1 सेकंड, अब केवल "सीज़ियम" पर निर्भर नहीं रह सकता?

हम प्रतिदिन समय का उपयोग बिना किसी संदेह के करते हैं। स्मार्टफोन की घड़ी, परिवहन और प्रसारण का समन्वय, वित्तीय लेनदेन के टाइमस्टैम्प, और उपग्रह नेविगेशन। लेकिन, यह "सामान्य सटीकता" एक अदृश्य समय इंफ्रास्ट्रक्चर पर आधारित है।

यह समय इंफ्रास्ट्रक्चर निकट भविष्य में "मानक के मुख्य किरदार के परिवर्तन" का सामना कर सकता है। चर्चा के केंद्र में "प्रकाश" का उपयोग करने वाली अगली पीढ़ी की परमाणु घड़ी है—ऑप्टिकल एटॉमिक क्लॉक।

इस बार के Phys.org के लेख में बताया गया है कि ऑप्टिकल एटॉमिक क्लॉक "1 सेकंड की परिभाषा" को बदलने के चरण में है और यह समय माप से परे उपयोगों के लिए भी तैयार हो रही है।

परमाणु घड़ी "परमाणु की प्रतिक्रियाओं" को गिनती है

परमाणु घड़ी का सिद्धांत, संक्षेप में, "परमाणु द्वारा विशेष परिस्थितियों में दिखाई गई, अत्यधिक स्थिर प्रतिक्रिया (संक्रमण) को गिनना" है। वर्तमान "1 सेकंड" सीज़ियम 133 परमाणु के माइक्रोवेव संक्रमण द्वारा परिभाषित है। यह लंबे समय से विज्ञान और प्रौद्योगिकी का एक मजबूत मानक रहा है।

हालांकि, ऑप्टिकल एटॉमिक क्लॉक उच्च आवृत्ति क्षेत्र—अर्थात प्रकाश के क्षेत्र—के संक्रमण का उपयोग करती है। आवृत्ति जितनी अधिक होगी, उतने ही अधिक "टिक" एक ही सेकंड में होंगे। यह मोटे माप वाले पैमाने से अत्यंत सूक्ष्म माप वाले पैमाने में बदलने जैसा है। सटीकता बढ़ाने का मार्ग सिद्धांत स्तर पर तैयार है।

लेख में बताया गया है कि ऑप्टिकल एटॉमिक क्लॉक लेजर से ठंडे किए गए आयन या परमाणुओं से बनी होती है और लेजर के बार-बार जांचने पर "केवल उस आवृत्ति पर प्रतिक्रिया" करती है, जिससे यह सटीक "समय का टिक" बनाती है।

"प्रयोगशाला के दानव" से "मौके पर ले जाने योग्य उपकरण" तक

ऑप्टिकल एटॉमिक क्लॉक का विचार आते ही, विशाल ऑप्टिकल टेबल, वैक्यूम उपकरण, जटिल लेजर सिस्टम—ऐसे "प्रयोगशाला के दानव" की छवि उभरती है। लेकिन लेख इस बात पर जोर देता है कि ऑप्टिकल एटॉमिक क्लॉक "प्रयोगशाला के बाहर" कदम बढ़ा रही है।

संयुक्त अनुसंधान टीम में University of Adelaide, National Institute of Standards and Technology (NIST), और National Physical Laboratory (NPL) शामिल हैं, और ऑप्टिकल एटॉमिक क्लॉक के बारे में कहा गया है कि यह पारंपरिक माइक्रोवेव एटॉमिक क्लॉक की तुलना में अधिक सटीक है और "प्रयोगशाला के बाहर भी काम कर सकती है"।

यह "बाहर निकलने" की प्रवृत्ति केवल छोटा करने की बात नहीं है। समय के मानक को विश्व मानक के रूप में पुनः परिभाषित करने के लिए, "प्रयोगशाला में केवल क्षणिक रूप से उच्चतम प्रदर्शन" पर्याप्त नहीं है। इसे बिना रुके, तुलना करने योग्य, रखरखाव योग्य, और आपूर्ति योग्य होना चाहिए—अर्थात समाज के इंफ्रास्ट्रक्चर के हिस्से के रूप में स्थापित होना चाहिए। लेख में उठाए गए मुद्दे "निरंतर संचालन (अधिकांशतः रुक-रुक कर संचालन)", "तुलना और सहमति", "अपरिपक्व आपूर्ति श्रृंखला (उच्च लागत)" हैं, जो अनिवार्य हैं।

"सेकंड" की पुनः परिभाषा केवल तकनीक से तय नहीं होती

लेख में बताया गया है कि ऑप्टिकल एटॉमिक क्लॉक की प्रगति उल्लेखनीय है और यदि परिस्थितियाँ अनुकूल हों तो "कुछ वर्षों के भीतर स्वर्ण मानक" बनने की गति है। दूसरी ओर, अंतरराष्ट्रीय "परिभाषा" का अद्यतन एक अलग समयरेखा पर चलता है।

"सेकंड" को प्रबंधित करने वाले ढांचे में, BIPM का रोडमैप और सहमति निर्माण प्रगति पर है। FAQ में कहा गया है कि अंतरराष्ट्रीय माप सम्मेलन (CGPM) की बैठक चक्र के साथ "प्रस्ताव की प्रस्तुति और समीक्षा का न्यूनतम 2026, अनुमोदन (नई परिभाषा की स्थापना) का न्यूनतम 2030" के रूप में व्यवस्थित किया गया है।
इसके अलावा, रोडमैप पृष्ठ पर भी "2030 तक की संभावना" स्पष्ट की गई है, जो एक लंबी प्रक्रिया में अद्यतन करने की प्रवृत्ति को दर्शाता है।

यहाँ दिलचस्प बात यह है। तकनीक "हो सकती है" के करीब पहुँच रही है, लेकिन सामाजिक कार्यान्वयन के लिए आवश्यक शर्तें—निरंतर संचालन, पारस्परिक तुलना, दुनिया भर में विस्तार, कानूनी ढांचा और हितधारक स्पष्टीकरण—जब तक पूरी नहीं होतीं, अंतरराष्ट्रीय मानक नहीं बदलते। अर्थात "सेकंड की पुनः परिभाषा" विज्ञान और प्रौद्योगिकी और सामाजिक प्रणाली का सीधा टकराव है।

केवल समय मापने के लिए नहीं: घड़ी की "गति" से गुरुत्वाकर्षण को पढ़ना

ऑप्टिकल एटॉमिक क्लॉक की दिलचस्प बात यह है कि यह अब केवल समय के लिए उपकरण नहीं रह गई है।

सामान्य सापेक्षता के सिद्धांत के अनुसार, जितना अधिक गुरुत्वाकर्षण होगा, समय उतना ही धीमा होगा। तो, अत्यधिक सटीक घड़ियों की तुलना करके, स्थान के अनुसार गुरुत्वाकर्षण क्षमता का अंतर "समय के अंतर" के रूप में मापा जा सकता है। लेख में बताया गया है कि यह गुण "समुद्र स्तर के आधार पर नहीं अंतरराष्ट्रीय ऊँचाई मानक" बनाने में सहायक हो सकता है।

भूगणित और पृथ्वी अवलोकन की दुनिया में, ऊँचाई और आधार स्तर की संगति एक वास्तविक चुनौती है, और यदि "घड़ी से ऊँचाई मापी जा सके" के स्तर तक पहुँचा जा सके, तो यह नक्शे और इंफ्रास्ट्रक्चर प्रबंधन की सोच को बदल सकता है।

डार्क मैटर जैसे "मूलभूत भौतिकी" के परीक्षण उपकरण भी बन सकते हैं

लेख में आगे बताया गया है कि ऑप्टिकल एटॉमिक क्लॉक डार्क मैटर जैसी मूलभूत भौतिकी के परीक्षण में भी सहायक हो सकती है।
विभिन्न प्रकार की घड़ियों की तुलना करके, यदि कोई मूलभूत स्थिरांक में मामूली उतार-चढ़ाव होता है, तो यह आवृत्ति अनुपात में परिवर्तन के रूप में प्रकट हो सकता है। अर्थात ऑप्टिकल एटॉमिक क्लॉक केवल "समय वितरण उपकरण" नहीं है, बल्कि "ब्रह्मांड की जांच करने वाला अवलोकन उपकरण" भी बन रहा है।

उपग्रह विफलता के "बीमा" के रूप में समय

हम जो सटीक समय प्रतिदिन प्राप्त करते हैं, वह उपग्रहों (नेविगेशन) पर भी बहुत अधिक निर्भर करता है। लेख में बताया गया है कि सौर तूफान जैसी घटनाओं के कारण उपग्रह विफलता या दुर्भावनापूर्ण हमलों के समय, ऑप्टिकल एटॉमिक क्लॉक जमीन पर "समय का बैकअप" बन सकता है।

यहाँ एक वास्तविक जोखिम प्रबंधन के रूप में मूल्य है, जो केवल प्रयोगशाला के सपनों की कहानी नहीं है।

लेख में व्यावसायीकरण की प्रवृत्ति का भी उल्लेख किया गया है और QuantX Labs जैसी स्पिन-आउट कंपनियों का जिक्र किया गया है।
सटीक घड़ी का "राष्ट्रीय अनुसंधान का प्रतीक" से "उद्योग के घटक" में स्थानांतरण का संकेत, प्रसार की गति को और भी बढ़ा सकता है।

फिर भी शेष कठिन प्रश्न: "किस घड़ी से सेकंड को परिभाषित किया जाए"

ऑप्टिकल एटॉमिक क्लॉक कितनी भी उत्कृष्ट क्यों न हो, "सेकंड की परिभाषा" को एक में निर्धारित करना होगा। लेख में पुनः परिभाषा के तरीके के रूप में "एकल ऑप्टिकल एटॉमिक क्लॉक (एकल प्रकार और एकल संक्रमण) के साथ जाना" या "विभिन्न तरीकों के 'समूह' (एन्सेम्बल) के साथ जाना" जैसे मुद्दों का उल्लेख किया गया है और सीधे तुलना की आवश्यकता बताई गई है।

यह मुद्दा BIPM के FAQ में भी विकल्प के रूप में "एकल संक्रमण को परिभाषा स्थिरांक के रूप में लेने का प्रस्ताव" और "विभिन्न ऑप्टिकल संक्रमणों के भारित औसत को परिभाषा में लेने का प्रस्ताव" के रूप में व्यवस्थित किया गया है।

एकल विधि का संचालन सरल हो सकता है, लेकिन उस विधि पर निर्भरता अधिक होती है। विभिन्न विधियाँ मजबूती बढ़ा सकती हैं, लेकिन सहमति और संचालन कठिन हो सकता है। जो भी विकल्प चुना जाए, यह सुनिश्चित करना होगा कि दुनिया भर में "एक ही सेकंड" वितरित करने की प्रणाली पूरी तरह से तैयार हो।

SNS की प्रतिक्रिया: "विशेषज्ञों" की उत्सुकता, "सामान्य" की उलझन, "इंफ्रास्ट्रक्चर दृष्टिकोण" की प्रासंगिकता

इस लेख के आसपास की चर्चा में, SNS पर कई स्तरों पर प्रतिक्रियाएँ विभाजित हैं।

1) अनुसंधान और माप समुदाय (LinkedIn)

LinkedIn पर, अनुसंधान संस्थान के खाते "ऑप्टिकल एटॉमिक क्लॉक निकट भविष्य में दुनिया के '1 सेकंड' को पुनः परिभाषित करेगी" के रूप में परिचय देते हुए, "मौके पर उपयोगी" छोटे और मजबूत बनाने की कुंजी के रूप में चर्चा कर रहे हैं। प्रयोगशाला से वास्तविक दुनिया में, यह संदेश मजबूत है।
इसी प्रकार की पोस्ट में "अत्यधिक सटीक घड़ी समय को स्वयं विज्ञान उपकरण बना देती है" जैसी अभिव्यक्तियाँ भी देखी जाती हैं, जिससे गुरुत्वाकर्षण और मूलभूत भौतिकी के अनुप्रयोगों की उम्मीद बढ़ती है।

2) तकनीकी समुदाय (Hacker News)

Hacker News पर, कार्यान्वयन और संचालन से संबंधित सवाल प्रमुख हैं।
उदाहरण के लिए, "क्या यह 'घड़ी' है या 'घड़ी संकेत (क्लॉक)'?" जैसे प्रश्न से, ऑप्टिकल घड़ी को एकल रूप से निरंतर संकेत उत्पन्न करना कठिन होता है, और लेजर, आवृत्ति कोम, और पुनरावृत्ति (कई इकाइयों का संचालन) वास्तविक समय निर्माण में प्रभावी होते हैं—इस प्रकार की तकनीकी व्याख्या की जाती है।
सामान्य लेखों में अक्सर छोड़ी जाने वाली "निरंतर संचालन की कठिनाई" को समुदाय की रुचि के रूप में सामने लाना प्रभावशाली है।

3) सामान्य वर्ग (SNS का समग्र वातावरण)

दूसरी ओर, सामान्य वर्ग की प्रतिक्रिया आमतौर पर दो प्रकारों में विभाजित होती है।

• "क्या इतनी सटीकता दैनिक जीवन में आवश्यक है?"

• "लेकिन GPS या वित्तीय और संचार के पीछे यह महत्वपूर्ण हो सकता है"

यह तापमान अंतर स्वाभाविक है। घड़ी जितनी बेहतर होती है, दैनिक जीवन में अंतर को समझना उतना ही कठिन होता है। इसलिए "सेकंड की पुनः परिभाषा" रोमांस और वास्तविक लाभ दोनों को वहन करने वाली खबर बन जाती है। शोधकर्ताओं के लिए यह दुनिया को बदलने वाली घटना हो सकती है, लेकिन अधिकांश लोगों के लिए यह "तो, क्या बदलेगा?" बन जाता है।

हालांकि, परिवर्तन स्मार्टफोन की डिस्प्ले में नहीं, बल्कि समाज की बुनियादी ताकत में होगा। नेविगेशन, संचार, बिजली, वित्त, वैज्ञानिक अवलोकन—"समन्वय" के लिए महत्वपूर्ण क्षेत्रों में, समय की सटीकता चुपचाप प्रभाव डालती है।

हम "सेकंड के बदलने के दिन" को नहीं जान पाएंगे। लेकिन, दुनिया निश्चित रूप से बदल जाएगी

1967 से सीज़ियम द्वारा परिभाषित "