परमाणु घड़ियां और भी सटीक होती जा रही हैं

Font nn परमाणु घड़ियों में महत्वपूर्ण अनिश्चितता कारक स्पष्ट किया

चिप प्रारूप में सीज़ियम परमाणु घड़ी © NIST
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पहले, यह सोचा गया था कि वर्तमान में सबसे अच्छी परमाणु घड़ियों की सटीकता में उल्लेखनीय वृद्धि नहीं की जा सकती है। यह अब सच नहीं है। एक फव्वारा परमाणु घड़ी पर प्रयोगों की एक श्रृंखला के साथ, वैज्ञानिकों ने घड़ी में सीज़ियम परमाणुओं के आपसी टकराव के संबंध में एक अज्ञात अज्ञात प्रभाव की खोज की है।

इंटरनेशनल सिस्टम ऑफ यूनिट्स (एसआई) में, दूसरे को सीज़ियम परमाणु के दो आंतरिक ऊर्जा राज्यों के बीच एक निश्चित माइक्रोवेव संक्रमण द्वारा निर्धारित किया जाता है। एक सीज़ियम फाउंटेन घड़ी में, आज उपलब्ध सबसे अच्छी प्रकार की प्राथमिक परमाणु घड़ी, लेजर बीम छोटे बादल में सीज़ियम परमाणुओं को पकड़ने और ठंडा करने में मदद करते हैं। इसके बाद, परमाणु बादल को लगभग एक मीटर ऊंचा फेंक दिया जाता है, इससे पहले कि वह फिर से गिर जाए। इस मुफ्त उड़ान चरण के दौरान, क्रॉसओवर आवृत्ति को उच्चतम परिशुद्धता के साथ निर्धारित किया जा सकता है। आज की फव्वारा घड़ियां दशमलव बिंदु के पीछे 15 अंकों की सटीकता के साथ SI सेकंड की लंबाई का प्रतिनिधित्व करती हैं।

परमाणु टकराव अशुद्धि लाते हैं

किसी भी प्राथमिक परमाणु घड़ी के संचालन के लिए महत्वपूर्ण यह है कि सभी प्रभाव जो परमाणुओं की अनुनाद आवृत्ति को संभवतः बदल सकते हैं, उन्हें विस्तार से समझा जा सकता है, ताकि परिणामी आवृत्ति पारियों को टाला जा सके या ठीक किया जा सके। बादल में ठंड परमाणुओं के आपसी टकराव के कारण एक सीज़ियम फव्वारा घड़ी के लिए पर्याप्त सुधार की आवश्यकता होती है। सामान्य तौर पर, सीमित सटीकता जिसके साथ यह सुधार एक फव्वारा घड़ी से सेकंड की कुल अवशिष्ट अनिश्चितता के एक बड़े अनुपात के लिए किया जा सकता है।

ऑफसेट झटका ऑफसेट

अब, यूनाइटेड किंगडम में नेशनल फिजिकल लेबोरेटरी (NPL) और संयुक्त राज्य अमेरिका में नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ स्टैंडर्ड एंड टेक्नोलॉजी (NIST) के सहयोगियों के सहयोग से, Braunschweig में Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) के वैज्ञानिकों ने एक नई पद्धति विकसित की है। आघात आवृत्ति आवृत्ति को शुरू करने से शुरू होने से बचा जा सकता है।

माइक्रोवेव विकिरण की शक्ति को थोड़ा समायोजित करके, जो सीज़ियम परमाणु में संक्रमण को उत्तेजित करता है, कुल प्रभाव शिफ्ट को नकारात्मक से सकारात्मक मूल्यों में बदला जा सकता है - या बिल्कुल शून्य बना दिया। शोषित भौतिक सिद्धांत उस तरह से संबंधित है जिसमें शीत परमाणुओं के बीच टकराव गुणात्मक और मात्रात्मक रूप से बदलते हैं, जबकि परमाणुओं के बादल तंत्र के माध्यम से उड़ते हैं। NIST में सहकर्मियों द्वारा गणना की गई टक्कर भौतिकी का उपयोग करते हुए, एनपीएल में वैज्ञानिकों द्वारा संख्यात्मक सिमुलेशन द्वारा इस भौतिक मॉडल की पुष्टि की जा सकती है। प्रदर्शन

यह बिल्कुल क्षतिपूर्ति सदमे विस्थापन के साथ सीज़ियम फाउंटेन घड़ियों के संचालन के आकर्षक परिप्रेक्ष्य में परिणाम देता है, ताकि एक स्पष्ट सुधार की आवश्यकता न हो। वर्तमान में, इस गैर-प्रभाव संचालन की व्यावहारिक सीमा निर्धारित करने के लिए आगे अनुसंधान चल रहा है। हालांकि, पहले से ही यह अनुमान लगाया जा सकता है कि सीज़ियम फाउंटेन घड़ियाँ पहले की तुलना में अधिक शक्तिशाली होंगी।

(Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), 22.06.2007 - NPO)