ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট অফ স্ট্যান্ডার্ডস অ্যান্ড টেকনোলজি (NIST)-এর গবেষকদের নেতৃত্বে বিজ্ঞানীরা এমন এক ঘড়ি তৈরি করেছেন, যা আগের রেকর্ডধারীর চেয়ে ৪১ শতাংশ বেশি নির্ভুল।
এই ঘড়িটি একটি অ্যালুমিনিয়াম আয়নকে প্রায় শূন্য কেলভিন তাপমাত্রায় ঠান্ডা করে তার অতি সূক্ষ্ম কম্পন পরিমাপ করে সময় গণনা করে। এইভাবে প্রতি সেকেন্ডকে ১৯ দশমিক স্থান পর্যন্ত নিখুঁতভাবে নির্ধারণ করা যায়।
শুধু নির্ভুলতাতেই নয়, ঘড়িটি তার ধরণের অন্য যেকোনো ঘড়ির তুলনায় ২.৬ গুণ বেশি স্থিতিশীলও।
NIST-এর পদার্থবিদ মেসন মার্শাল বলেন, “এতটাই নিখুঁত ঘড়ি নিয়ে কাজ করা সত্যিই রোমাঞ্চকর। এখানে আমরা দীর্ঘমেয়াদি গবেষণা পরিকল্পনা বাস্তবায়ন করতে পারি, যা পদার্থবিজ্ঞান ও আমাদের চারপাশের জগত সম্পর্কে বোঝাপড়াকে আরও গভীর করে।”
২০ বছর ধরে চলা গবেষণার ফলাফল এই রেকর্ড-ব্রেকিং ঘড়ি। এটি তৈরি করতে বিজ্ঞানীদেরকে কোয়ান্টাম পদার্থবিজ্ঞানের সূক্ষ্ম বিষয়গুলো কাজে লাগাতে হয়েছে। ঘড়ির আশপাশের ক্ষুদ্রাতিক্ষুদ্র গতিবিধিও তার সময় গণনায় প্রভাব ফেলতে পারে।
এই সমস্যার সমাধান করতে গবেষকরা ঘড়ির খোলসে ব্যবহৃত ডায়মন্ড ওয়েফারকে আরও ঘন করেন এবং ইলেকট্রোডগুলোর স্বর্ণ প্রলেপ আরও পুরু করেন। এর ফলে ঘড়ির সময় নির্ধারণে ব্যবহৃত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র আরও স্থিতিশীল হয়।
ঘড়িটির নির্ভরযোগ্যতার আরেকটি চাবিকাঠি হলো এতে অ্যালুমিনিয়ামের সঙ্গে একটি চার্জযুক্ত ম্যাগনেসিয়াম আয়নের জোড়া তৈরি করা। এই ‘সহচর আয়ন’ অ্যালুমিনিয়াম আয়নকে নিয়ন্ত্রণ করা সহজ করে তোলে, বিশেষত লেজার আলোর মাধ্যমে। এতে নির্ভুলতা ও স্থিতিশীলতার সঠিক সমন্বয় তৈরি হয়।
ক্রেডিট: NIST
ঘড়িতে ব্যবহৃত লেজার আলো আসছিল কাছাকাছি আরেকটি গবেষণাগার থেকে, যা প্রায় ৩.৬ কিলোমিটার দূরে অবস্থিত এবং নির্ভুল লেজার তৈরিতে বিখ্যাত।
আগে এই মাত্রার সেকেন্ড পরিমাপের জন্য যে পরিমাণ তথ্য জোগাড় করতে তিন সপ্তাহ সময় লাগত, এখন তা সম্ভব হচ্ছে মাত্র দেড় দিনে।
NIST-এর ইলেকট্রিক্যাল ইঞ্জিনিয়ার ড্যানিয়েল রদ্রিগেজ কাস্টিলো বলেন, “এটি একটি বিশাল এবং জটিল চ্যালেঞ্জ, কারণ ঘড়ির প্রতিটি অংশ তার কার্যকারিতাকে প্রভাবিত করে।”
এই ঘড়ি আমাদের হাতে-পরা ঘড়ির মতো সময় বলে না। বরং এটি সময় পরিমাপের জন্য একটি আদর্শ রেফারেন্স হিসেবে কাজ করে যেটি অন্যান্য ঘড়ি ক্যালিব্রেট করতে, নানা পরীক্ষানিরীক্ষায় এবং মহাবিশ্বকে বুঝতে ব্যবহৃত হয়। একটি সেকেন্ড আসলে কত সময় তা জানা পদার্থবিজ্ঞানের একটি মৌলিক বিষয়।
ক্রেডিট: R. Jacobson/NIST
এই উন্নত টাইমকিপিং প্রযুক্তি ডার্ক ম্যাটার অনুসন্ধান থেকে শুরু করে আইনস্টাইনের আপেক্ষিকতা তত্ত্ব পরীক্ষার মতো বহু বৈজ্ঞানিক ক্ষেত্রে কাজে লাগবে। গবেষকদের ধারণা, এর থেকেও বেশি নির্ভুলতা অর্জন করা সম্ভব, যদি সিস্টেমের স্থিতিশীলতা এবং আয়ন নিয়ন্ত্রণ আরও উন্নত করা যায়।
NIST-এর পদার্থবিজ্ঞানী উইলা আর্থার-ডোর্শাক বলেন, “এই প্ল্যাটফর্ম আমাদের সামনে নতুন ধরনের ঘড়ির ডিজাইন তৈরির সুযোগ এনে দিয়েছে, যেমন ঘড়িতে ব্যবহৃত আয়নের সংখ্যা বাড়ানো বা এনট্যাঙ্গেলমেন্ট (entanglement)। এতে করে আমাদের পরিমাপ করার সক্ষমতা আরও উন্নত হবে।”
———
High-stability single-ion clock with 5.5×10−19 systematic uncertainty. Physical Review Letters. (2025).
DOI: 10.1103/hb3c-dk28
নিয়মিত আপডেট পেতে সাবস্ক্রাইব করুন আমাদের নিউজলেটারে এবং ফলো করুন আমাদের টেলিগ্রাম, ইনস্টাগ্রাম, টুইটার এবং ফেসবুক-এ। এছাড়াও যুক্ত হতে পারেন আমাদের ফেসবুক গ্রুপে।
এই নিবন্ধটি Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International License-এর অধীনে লাইসেন্সকৃত। পুনঃপ্রকাশের জন্য পুনঃপ্রকাশের নির্দেশিকা দেখুুন।
