पहली न्यूक्लियर घड़ी जाँचेगी कि क्या मूलभूत स्थिरांक बदलते हैं

• न्यूक्लियर फिजिक्स

  • पहली न्यूक्लियर घड़ी यह जाँचेगी कि क्या मूलभूत स्थिरांक बदलते हैं
  • थोरियम-229 परमाणु नाभिक में laser से नियंत्रित की जा सकने वाली transition की खोज ने भौतिकविदों को ब्रह्मांड को बाँधने वाली शक्तियों की पड़ताल के लिए एक उपकरण दिया है

• परिचय

  • मई 2024 में, JILA संस्थान के graduate student Chuankun Zhang ने वह signal खोजा जिसकी भौतिकविद 50 वर्षों से तलाश कर रहे थे
  • उन्होंने थोरियम-229 परमाणु नाभिक के दो अवस्थाओं के बीच switch होने का signal पकड़ा और 'न्यूक्लियर घड़ी' transition की पुष्टि की
  • यह measurement जर्मनी और कैलिफ़ोर्निया के परिणामों के बाद घोषित तीसरा परिणाम था, और पहले की तुलना में लाखों गुना अधिक सटीक था

• प्रकृति का चमत्कार

  • 1976 में, शीत युद्ध के परमाणु हथियार अनुसंधान के एक उप-उत्पाद के रूप में थोरियम-229 isotope की विशेषता का पता चला
  • इलेक्ट्रॉन बाहरी ऊर्जा अवशोषित कर excited state में जाते हैं और फिर वापस ground state में लौट आते हैं
  • समय की आधुनिक अवधारणा इसी प्रक्रिया से परिभाषित होती है

• स्थिरांकों का मापन

  • थोरियम-229 की nuclear transition उस ऊर्जा सीमा में है जिसे मौजूदा lasers से प्रेरित किया जा सकता है
  • इस transition का उपयोग करके यह देखा जा सकता है कि क्या भौतिकी के मूलभूत स्थिरांक समय के साथ बदलते हैं
  • सैद्धांतिक भौतिकविदों का कहना है कि इस transition के माध्यम से यह परखा जा सकता है कि क्या प्रकृति के नियम बदलते हैं

• दौड़ की शुरुआत

  • पहली न्यूक्लियर घड़ी बनाने के लिए कई शोध टीमें प्रतिस्पर्धा कर रही थीं
  • सही laser energy का पता लगाना प्रमुख चुनौती थी
  • CERN की breakthrough के कारण शोध में तेजी आई

• परिणाम और संभावनाएँ

  • कई शोध टीमें लगभग एक ही समय में थोरियम-229 transition को laser से प्रेरित करने में सफल रहीं
  • यह परिणाम आने वाले कुछ वर्षों तक सबसे सटीक measurement होगा
  • अब इस उपकरण का उपयोग करके मूलभूत स्थिरांकों का अध्ययन किया जा सकेगा

GN⁺ का सारांश

• यह लेख थोरियम-229 परमाणु नाभिक के transition के माध्यम से न्यूक्लियर घड़ी बनाने की प्रक्रिया पर है
• न्यूक्लियर घड़ी एक महत्वपूर्ण उपकरण है जो यह जाँच सकती है कि क्या भौतिकी के मूलभूत स्थिरांक समय के साथ बदलते हैं
• यह शोध मौजूदा atomic clocks की तुलना में कहीं अधिक सटीक measurement संभव बनाता है
• आगे चलकर इस उपकरण का उपयोग यह अध्ययन करने के लिए किया जा सकेगा कि क्या प्रकृति के नियम बदलते हैं
• समान कार्यक्षमता वाले प्रोजेक्ट्स में मौजूदा atomic clock research शामिल है