ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರ: ಉಪಗ್ರಹ ಮತ್ತು ಸಂಚರಣೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಸಮಯವನ್ನು ಅಳೆಯುವ ಸಾಧನ.

ಕಳೆದ ವರ್ಷ, 2012, ಸಮಯವನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಸಾಧ್ಯವಾದಷ್ಟು ಅಳೆಯಲು ಪರಮಾಣು ಸಮಯಪಾಲನೆಯನ್ನು ಬಳಸಲು ಮಾನವೀಯತೆಯು ನಿರ್ಧರಿಸಿದಾಗಿನಿಂದ ನಲವತ್ತೈದು ವರ್ಷಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ. 1967 ರಲ್ಲಿ, ಅಂತರರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಸಮಯದ ವರ್ಗವನ್ನು ಖಗೋಳ ಮಾಪಕಗಳಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸುವುದನ್ನು ನಿಲ್ಲಿಸಲಾಯಿತು - ಅವುಗಳನ್ನು ಸೀಸಿಯಮ್ ಆವರ್ತನ ಮಾನದಂಡದಿಂದ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಯಿತು. ಅವರು ಈಗ ಜನಪ್ರಿಯ ಹೆಸರನ್ನು ಪಡೆದರು - ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರ. ಅವರು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಅನುಮತಿಸುವ ನಿಖರವಾದ ಸಮಯವು ಪ್ರತಿ ಮೂರು ಮಿಲಿಯನ್ ವರ್ಷಗಳಿಗೊಮ್ಮೆ ಒಂದು ಸೆಕೆಂಡಿನ ಅತ್ಯಲ್ಪ ದೋಷವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ಪ್ರಪಂಚದ ಯಾವುದೇ ಮೂಲೆಯಲ್ಲಿ ಸಮಯದ ಮಾನದಂಡವಾಗಿ ಬಳಸಲು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ.

ಸ್ವಲ್ಪ ಇತಿಹಾಸ

ಸಮಯದ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ನಿಖರವಾದ ಮಾಪನಕ್ಕಾಗಿ ಪರಮಾಣು ಕಂಪನಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಮೊದಲು 1879 ರಲ್ಲಿ ಬ್ರಿಟಿಷ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ವಿಲಿಯಂ ಥಾಮ್ಸನ್ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಈ ವಿಜ್ಞಾನಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಅನುರಣಕ ಪರಮಾಣುಗಳ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯಾಗಿ ಬಳಸಲು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು. ಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಕಾರ್ಯರೂಪಕ್ಕೆ ತರುವ ಮೊದಲ ಪ್ರಯತ್ನಗಳನ್ನು 40 ರ ದಶಕದಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಮಾಡಲಾಯಿತು. ಇಪ್ಪತ್ತನೆ ಶತಮಾನ. ವಿಶ್ವದ ಮೊದಲ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರವು 1955 ರಲ್ಲಿ ಗ್ರೇಟ್ ಬ್ರಿಟನ್‌ನಲ್ಲಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಂಡಿತು. ಅವರ ಸೃಷ್ಟಿಕರ್ತ ಬ್ರಿಟಿಷ್ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಡಾ. ಲೂಯಿಸ್ ಎಸ್ಸೆನ್. ಈ ಗಡಿಯಾರಗಳು ಸೀಸಿಯಮ್ -133 ಪರಮಾಣುಗಳ ಕಂಪನಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅವರಿಗೆ ಧನ್ಯವಾದಗಳು, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಸಮಯವನ್ನು ಮೊದಲಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರತೆಯೊಂದಿಗೆ ಅಳೆಯಲು ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು. ಎಸ್ಸೆನ್‌ನ ಮೊದಲ ಸಾಧನವು ಪ್ರತಿ ನೂರು ವರ್ಷಗಳಿಗೊಮ್ಮೆ ಸೆಕೆಂಡ್‌ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ದೋಷವನ್ನು ಅನುಮತಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ತರುವಾಯ ಅದು ಹಲವು ಬಾರಿ ಹೆಚ್ಚಾಯಿತು ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ ದೋಷವು 2-3 ನೂರು ಮಿಲಿಯನ್ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಸಂಗ್ರಹಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರ: ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ತತ್ವ

ಈ ಬುದ್ಧಿವಂತ "ಸಾಧನ" ಹೇಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತದೆ? ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರಗಳು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಅಣುಗಳು ಅಥವಾ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಅನುರಣನ ಆವರ್ತನ ಜನರೇಟರ್ ಆಗಿ ಬಳಸುತ್ತವೆ. "ಪರಮಾಣು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ - ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು" ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಮತ್ತು ಹಲವಾರು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟಗಳ ನಡುವಿನ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸುತ್ತದೆ. ಅಂತಹ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾಗಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟಪಡಿಸಿದ ಆವರ್ತನದೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿದ್ದರೆ, ನಂತರ ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಪರಿವರ್ತನೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಕಡಿಮೆ ಮಟ್ಟದಎತ್ತರಕ್ಕೆ. ಇದು ಕೂಡ ಸಾಧ್ಯ ಹಿಮ್ಮುಖ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ: ಹೆಚ್ಚು ಪರಮಾಣುವಿನ ಪರಿವರ್ತನೆ ಉನ್ನತ ಮಟ್ಟದಕಡಿಮೆ, ಶಕ್ತಿಯ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ. ಈ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಎಲ್ಲಾ ಶಕ್ತಿಯ ಜಿಗಿತಗಳನ್ನು ಆಸಿಲೇಟರಿ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ (ಪರಮಾಣು ಆಂದೋಲಕ ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ) ನಂತಹದನ್ನು ರಚಿಸುವ ಮೂಲಕ ದಾಖಲಿಸಬಹುದು. ಅದರ ಅನುರಣನ ಆವರ್ತನವು ನೆರೆಯ ಪರಮಾಣು ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಮಟ್ಟಗಳ ನಡುವಿನ ಶಕ್ತಿಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಪ್ಲ್ಯಾಂಕ್‌ನ ಸ್ಥಿರತೆಯಿಂದ ಭಾಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಅಂತಹ ಆಂದೋಲಕ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅದರ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಮತ್ತು ಖಗೋಳ ಪೂರ್ವವರ್ತಿಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ನಿರಾಕರಿಸಲಾಗದ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಅಂತಹ ಒಂದು ಪರಮಾಣು ಆಂದೋಲಕಕ್ಕೆ, ಯಾವುದೇ ವಸ್ತುವಿನ ಪರಮಾಣುಗಳ ಅನುರಣನ ಆವರ್ತನವು ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಲೋಲಕಗಳು ಮತ್ತು ಪೈಜೋಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಹೇಳಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಜೊತೆಗೆ, ಪರಮಾಣುಗಳು ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ತಮ್ಮ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಧರಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರಗಳು ಅತ್ಯಂತ ನಿಖರವಾದ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಶಾಶ್ವತವಾದ ಕಾಲಮಾಪಕಗಳಾಗಿವೆ.

ನಿಖರವಾದ ಸಮಯ ಮತ್ತು ಆಧುನಿಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳು

ದೂರಸಂಪರ್ಕ ಜಾಲಗಳು, ಉಪಗ್ರಹ ಸಂವಹನಗಳು, ಜಿಪಿಎಸ್, ಎನ್‌ಟಿಪಿ ಸರ್ವರ್‌ಗಳು, ಸ್ಟಾಕ್ ಎಕ್ಸ್‌ಚೇಂಜ್‌ನಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ವಹಿವಾಟುಗಳು, ಇಂಟರ್ನೆಟ್ ಹರಾಜುಗಳು, ಇಂಟರ್ನೆಟ್ ಮೂಲಕ ಟಿಕೆಟ್‌ಗಳನ್ನು ಖರೀದಿಸುವ ವಿಧಾನ - ಇವೆಲ್ಲವೂ ಮತ್ತು ಇತರ ಅನೇಕ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳು ನಮ್ಮ ಜೀವನದಲ್ಲಿ ದೀರ್ಘಕಾಲ ದೃಢವಾಗಿ ಸ್ಥಾಪಿತವಾಗಿವೆ. ಆದರೆ ಮಾನವೀಯತೆಯು ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರಗಳನ್ನು ಆವಿಷ್ಕರಿಸದಿದ್ದರೆ, ಇದೆಲ್ಲವೂ ನಡೆಯುತ್ತಿರಲಿಲ್ಲ. ನಿಖರವಾದ ಸಮಯ, ಸಿಂಕ್ರೊನೈಸೇಶನ್ ನಿಮಗೆ ಯಾವುದೇ ದೋಷಗಳು, ವಿಳಂಬಗಳು ಮತ್ತು ವಿಳಂಬಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ, ಒಬ್ಬ ವ್ಯಕ್ತಿಯು ಈ ಅಮೂಲ್ಯವಾದ ಭರಿಸಲಾಗದ ಸಂಪನ್ಮೂಲವನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಮಾಡಲು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ, ಅದರಲ್ಲಿ ಎಂದಿಗೂ ಹೆಚ್ಚು ಇರುವುದಿಲ್ಲ.

ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಪ್ರಪಂಚದಾದ್ಯಂತ ಒಂದು ಸಂವೇದನೆ ಹರಡಿದೆ - ಸಮಯವು ನಮ್ಮ ವಿಶ್ವದಿಂದ ಆವಿಯಾಗುತ್ತಿದೆ! ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ ಇದು ಸ್ಪ್ಯಾನಿಷ್ ಖಗೋಳ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರ ಕಲ್ಪನೆ ಮಾತ್ರ. ಆದರೆ ಭೂಮಿಯ ಮೇಲೆ ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶದಲ್ಲಿ ಸಮಯದ ಹರಿವು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ ಎಂಬ ಅಂಶವನ್ನು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಈಗಾಗಲೇ ಸಾಬೀತುಪಡಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಸಮಯವು ನಿಧಾನವಾಗಿ ಹರಿಯುತ್ತದೆ, ಅದು ಗ್ರಹದಿಂದ ದೂರ ಹೋದಂತೆ ವೇಗಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಐಹಿಕ ಮತ್ತು ಸಿಂಕ್ರೊನೈಸ್ ಮಾಡುವ ಕಾರ್ಯ ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಸಮಯಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಆವರ್ತನ ಮಾನದಂಡಗಳನ್ನು ಕೈಗೊಳ್ಳಿ, ಇದನ್ನು "ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರಗಳು" ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.

ಮೊದಲ ಪರಮಾಣು ಸಮಯವು ಗಗನಯಾತ್ರಿಗಳ ಹೊರಹೊಮ್ಮುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ 20 ರ ದಶಕದ ಮಧ್ಯಭಾಗದಲ್ಲಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಂಡಿತು. ಇತ್ತೀಚಿನ ದಿನಗಳಲ್ಲಿ, ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರಗಳು ದೈನಂದಿನ ವಿಷಯವಾಗಿ ಮಾರ್ಪಟ್ಟಿವೆ; ನಮ್ಮಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಯೊಬ್ಬರೂ ಅವುಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿದಿನ ಬಳಸುತ್ತಾರೆ: ಡಿಜಿಟಲ್ ಸಂವಹನಗಳು, ಗ್ಲೋನಾಸ್, ಸಂಚರಣೆ ಮತ್ತು ಸಾರಿಗೆ ಅವುಗಳ ಸಹಾಯದಿಂದ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ.

ಮಾಲೀಕರು ಮೊಬೈಲ್ ಫೋನ್‌ಗಳುಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾದ ಸಮಯದ ಸಿಂಕ್ರೊನೈಸೇಶನ್ಗಾಗಿ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶದಲ್ಲಿ ಯಾವ ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಕೆಲಸವನ್ನು ಕೈಗೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದರ ಕುರಿತು ಅವರು ಅಷ್ಟೇನೂ ಯೋಚಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಮತ್ತು ನಾವು ಕೇವಲ ಒಂದು ಸೆಕೆಂಡಿನ ಮಿಲಿಯನ್ಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಮಾತನಾಡುತ್ತಿದ್ದೇವೆ.

ನಿಖರವಾದ ಸಮಯದ ಮಾನದಂಡವನ್ನು ಮಾಸ್ಕೋ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾಗಿದೆ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸಂಸ್ಥೆಭೌತಿಕ-ತಾಂತ್ರಿಕ ಮತ್ತು ರೇಡಿಯೋ-ತಾಂತ್ರಿಕ ಅಳತೆಗಳು. ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿ ಇಂತಹ 450 ವಾಚ್‌ಗಳಿವೆ.

ರಷ್ಯಾ ಮತ್ತು USA ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರಗಳ ಮೇಲೆ ಏಕಸ್ವಾಮ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಆದರೆ USA ಗಡಿಯಾರಗಳು ಪರಿಸರಕ್ಕೆ ತುಂಬಾ ಹಾನಿಕಾರಕವಾದ ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಲೋಹವಾದ ಸೀಸಿಯಂನ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ರಷ್ಯಾದಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್, ಸುರಕ್ಷಿತ, ಬಾಳಿಕೆ ಬರುವ ವಸ್ತುವಿನ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ.

ಈ ಗಡಿಯಾರವು ಡಯಲ್ ಅಥವಾ ಕೈಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲ: ಇದು ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳಿಂದ ತುಂಬಿದ ಅಪರೂಪದ ಮತ್ತು ಬೆಲೆಬಾಳುವ ಲೋಹಗಳ ದೊಡ್ಡ ಬ್ಯಾರೆಲ್‌ನಂತೆ ಕಾಣುತ್ತದೆ - ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಖರವಾದ ಅಳತೆ ಉಪಕರಣಗಳು ಮತ್ತು ಪರಮಾಣು ಮಾನದಂಡಗಳೊಂದಿಗೆ ಉಪಕರಣಗಳು. ಅವರ ರಚನೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಬಹಳ ಉದ್ದವಾಗಿದೆ, ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಸಂಪೂರ್ಣ ಸಂತಾನಹೀನತೆಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ನಡೆಯುತ್ತದೆ.

ಈಗ 4 ವರ್ಷಗಳಿಂದ, ರಷ್ಯಾದ ಉಪಗ್ರಹದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾದ ಗಡಿಯಾರವು ಡಾರ್ಕ್ ಎನರ್ಜಿಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುತ್ತಿದೆ. ಮಾನವ ಮಾನದಂಡಗಳ ಪ್ರಕಾರ, ಅವರು ಅನೇಕ ಮಿಲಿಯನ್ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ 1 ಸೆಕೆಂಡ್ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತಾರೆ.

ಶೀಘ್ರದಲ್ಲೇ, ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರಗಳನ್ನು Spektr-M ನಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗುವುದು - ಇದು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ವೀಕ್ಷಣಾಲಯವಾಗಿದ್ದು ಅದು ನಕ್ಷತ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯ ಗ್ರಹಗಳು ಹೇಗೆ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನೋಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಅಂಚುಗಳನ್ನು ಮೀರಿ ನೋಡುತ್ತದೆ. ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರನಮ್ಮ ಗ್ಯಾಲಕ್ಸಿಯ ಮಧ್ಯಭಾಗದಲ್ಲಿ. ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ಪ್ರಕಾರ, ದೈತ್ಯಾಕಾರದ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯಿಂದಾಗಿ, ಸಮಯವು ಇಲ್ಲಿ ನಿಧಾನವಾಗಿ ಹರಿಯುತ್ತದೆ, ಅದು ಬಹುತೇಕ ನಿಲ್ಲುತ್ತದೆ.

tvroscosmos

ಯಾವ "ಗಡಿಯಾರ ತಯಾರಕರು" ಈ ಅತ್ಯಂತ ನಿಖರವಾದ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು ಮತ್ತು ಪರಿಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸಿದರು? ಅವನಿಗೆ ಬದಲಿ ಇದೆಯೇ? ಅದನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸೋಣ.

2012 ರಲ್ಲಿ, ಪರಮಾಣು ಸಮಯಪಾಲನೆಯು ತನ್ನ ನಲವತ್ತೈದನೇ ವಾರ್ಷಿಕೋತ್ಸವವನ್ನು ಆಚರಿಸುತ್ತದೆ. 1967 ರಲ್ಲಿ, ಇಂಟರ್ನ್ಯಾಷನಲ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಆಫ್ ಯೂನಿಟ್ಸ್ನಲ್ಲಿ ಸಮಯದ ವರ್ಗವನ್ನು ಖಗೋಳ ಮಾಪಕಗಳಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿತು, ಆದರೆ ಸೀಸಿಯಮ್ ಆವರ್ತನ ಮಾನದಂಡದಿಂದ. ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯ ಜನರು ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರ ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.

ಪರಮಾಣು ಆಂದೋಲಕಗಳ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ತತ್ವವೇನು? ಈ "ಸಾಧನಗಳು" ಪರಮಾಣುಗಳು ಅಥವಾ ಅಣುಗಳ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಅನುರಣನ ಆವರ್ತನದ ಮೂಲವಾಗಿ ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೆಕ್ಯಾನಿಕ್ಸ್ ಹಲವಾರು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟವನ್ನು "ಪರಮಾಣು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ - ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು" ವ್ಯವಸ್ಥೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸುತ್ತದೆ. ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆವರ್ತನದ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಟ್ಟದಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನದಕ್ಕೆ ಪ್ರಚೋದಿಸುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾದ ವಿದ್ಯಮಾನವು ಸಹ ಸಾಧ್ಯವಿದೆ: ಒಂದು ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊರಸೂಸುವ ಮೂಲಕ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟದಿಂದ ಕೆಳಕ್ಕೆ ಚಲಿಸಬಹುದು. ಎರಡೂ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಈ ಶಕ್ತಿಯ ಅಂತರ ಮಟ್ಟದ ಜಿಗಿತಗಳನ್ನು ದಾಖಲಿಸಬಹುದು, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಆಂದೋಲಕ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ಹೋಲಿಕೆಯನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು. ಈ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ನ ಅನುರಣನ ಆವರ್ತನವು ಪ್ಲ್ಯಾಂಕ್‌ನ ಸ್ಥಿರಾಂಕದಿಂದ ಭಾಗಿಸಿದ ಎರಡು ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಹಂತಗಳ ನಡುವಿನ ಶಕ್ತಿಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಉಂಟಾಗುವ ಪರಮಾಣು ಆಂದೋಲಕವು ಅದರ ಖಗೋಳ ಮತ್ತು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಪೂರ್ವವರ್ತಿಗಳಿಗಿಂತ ನಿಸ್ಸಂದೇಹವಾದ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಆಂದೋಲಕಕ್ಕಾಗಿ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾದ ವಸ್ತುವಿನ ಎಲ್ಲಾ ಪರಮಾಣುಗಳ ಅನುರಣನ ಆವರ್ತನವು ಲೋಲಕಗಳು ಮತ್ತು ಪೈಜೋಕ್ರಿಸ್ಟಲ್‌ಗಳಂತಲ್ಲದೆ ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಜೊತೆಗೆ, ಪರಮಾಣುಗಳು ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ತಮ್ಮ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಧರಿಸುವುದಿಲ್ಲ ಅಥವಾ ಬದಲಾಯಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ವಾಸ್ತವಿಕವಾಗಿ ಶಾಶ್ವತ ಮತ್ತು ಅತ್ಯಂತ ನಿಖರವಾದ ಕ್ರೋನೋಮೀಟರ್‌ಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.

ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ, ಪರಮಾಣುಗಳಲ್ಲಿನ ಅಂತರ ಮಟ್ಟದ ಶಕ್ತಿಯ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳನ್ನು ಆವರ್ತನ ಮಾನದಂಡವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು 1879 ರಲ್ಲಿ ಬ್ರಿಟಿಷ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ವಿಲಿಯಂ ಥಾಮ್ಸನ್ ಅವರು ಲಾರ್ಡ್ ಕೆಲ್ವಿನ್ ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಅವರು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಅನುರಣಕ ಪರಮಾಣುಗಳ ಮೂಲವಾಗಿ ಬಳಸಲು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅವರ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಸ್ವರೂಪದ್ದಾಗಿತ್ತು. ಆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ವಿಜ್ಞಾನವು ಪರಮಾಣು ಕಾಲಮಾಪಕವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ಇನ್ನೂ ಸಿದ್ಧವಾಗಿಲ್ಲ.

ಲಾರ್ಡ್ ಕೆಲ್ವಿನ್ ಅವರ ಕಲ್ಪನೆ ಕಾರ್ಯರೂಪಕ್ಕೆ ಬರಲು ಸುಮಾರು ನೂರು ವರ್ಷಗಳು ಬೇಕಾಯಿತು. ಇದು ಬಹಳ ಸಮಯವಾಗಿತ್ತು, ಆದರೆ ಕಾರ್ಯವು ಸುಲಭವಾಗಿರಲಿಲ್ಲ. ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಆದರ್ಶ ಲೋಲಕಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದು ಸಿದ್ಧಾಂತಕ್ಕಿಂತ ಆಚರಣೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿದೆ. ಪರಮಾಣುಗಳು ಮಟ್ಟದಿಂದ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುವಾಗ ಶಕ್ತಿಯ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ ಆವರ್ತನದಲ್ಲಿನ ಸಣ್ಣ ಏರಿಳಿತ - ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಸುವ ಅಗಲ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಯುದ್ಧದಲ್ಲಿ ತೊಂದರೆ ಇದೆ. ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಸುವ ಅಗಲಕ್ಕೆ ಅನುರಣನ ಆವರ್ತನದ ಅನುಪಾತವು ಪರಮಾಣು ಆಂದೋಲಕದ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ನಿಸ್ಸಂಶಯವಾಗಿ, ಅನುರಣನ ಅಗಲದ ಮೌಲ್ಯವು ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ, ಪರಮಾಣು ಲೋಲಕದ ಗುಣಮಟ್ಟ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ. ದುರದೃಷ್ಟವಶಾತ್, ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಸುವ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಪ್ರತಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವಸ್ತುವಿನ ಪರಮಾಣುಗಳಿಗೆ ಇದು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಪರಮಾಣುಗಳ ವೀಕ್ಷಣೆಯ ಸಮಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಮೂಲಕ ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಸುವ ಅಗಲವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು.

ತಾಂತ್ರಿಕವಾಗಿ, ಇದನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ಸಾಧಿಸಬಹುದು: ಬಾಹ್ಯ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆ, ಆಂದೋಲಕವು ನಿಯತಕಾಲಿಕವಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ದಾನಿ ವಸ್ತುವಿನ ಪರಮಾಣುಗಳು ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟಗಳಲ್ಲಿ ಜಿಗಿಯುತ್ತವೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಪರಮಾಣು ಕ್ರೋನೋಗ್ರಾಫ್ ಟ್ಯೂನರ್‌ನ ಕಾರ್ಯವು ಈ ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆಯ ಆಂದೋಲಕದ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಪರಮಾಣುಗಳ ಇಂಟರ್‌ಲೆವೆಲ್ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಅನುರಣನ ಆವರ್ತನಕ್ಕೆ ಸಾಧ್ಯವಾದಷ್ಟು ಹತ್ತಿರ ತರುವುದು. ಪರಮಾಣು ಕಂಪನಗಳು ಮತ್ತು ಸೃಷ್ಟಿಯ ಸಾಕಷ್ಟು ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಅವಲೋಕನದ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಇದು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ, ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆ ಆವರ್ತನವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವುದು.

ನಿಜ, ಪರಮಾಣು ಕ್ರೋನೋಗ್ರಾಫ್ನಲ್ಲಿ ಅನುರಣನ ಅಗಲವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಸಮಸ್ಯೆಯ ಜೊತೆಗೆ, ಬಹಳಷ್ಟು ಇತರ ಸಮಸ್ಯೆಗಳಿವೆ. ಇದು ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿದೆ - ಪರಮಾಣುಗಳ ಚಲನೆಯಿಂದ ಅನುರಣನ ಆವರ್ತನದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆ, ಮತ್ತು ಪರಮಾಣುಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಘರ್ಷಣೆಗಳು, ಯೋಜಿತವಲ್ಲದ ಶಕ್ತಿಯ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ನ ವ್ಯಾಪಕ ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರಭಾವವೂ ಸಹ.

ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಪ್ರಯತ್ನ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅನುಷ್ಠಾನಭವಿಷ್ಯದ ನಾಯಕತ್ವದಲ್ಲಿ ಕೊಲಂಬಿಯಾ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಕಳೆದ ಶತಮಾನದ ಮೂವತ್ತರ ದಶಕದಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರವನ್ನು ಕೈಗೊಂಡರು. ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿ ವಿಜೇತಡಾ. ಇಸಿಡೋರ್ ರಾಬಿ. ಲೋಲಕ ಪರಮಾಣುಗಳ ಮೂಲವಾಗಿ ಸೀಸಿಯಮ್ ಐಸೊಟೋಪ್ 133 Cs ಅನ್ನು ಬಳಸಲು ರಬಿ ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು. ದುರದೃಷ್ಟವಶಾತ್, NBS ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಆಸಕ್ತಿ ಹೊಂದಿರುವ ರಬಿಯ ಕೆಲಸವು ವಿಶ್ವ ಸಮರ II ದಿಂದ ಅಡ್ಡಿಯಾಯಿತು.

ಅದರ ಪೂರ್ಣಗೊಂಡ ನಂತರ, ಪರಮಾಣು ಕ್ರೋನೋಗ್ರಾಫ್ನ ಅನುಷ್ಠಾನದಲ್ಲಿ ಮುನ್ನಡೆಯನ್ನು NBS ಉದ್ಯೋಗಿ ಹೆರಾಲ್ಡ್ ಲಿಯಾನ್ಸ್ಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಯಿತು. ಅವನ ಪರಮಾಣು ಆಂದೋಲಕವು ಅಮೋನಿಯದ ಮೇಲೆ ಓಡಿತು ಮತ್ತು ಕ್ವಾರ್ಟ್ಜ್ ಅನುರಣಕಗಳ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಉದಾಹರಣೆಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಬಹುದಾದ ದೋಷವನ್ನು ನೀಡಿತು. 1949 ರಲ್ಲಿ, ಅಮೋನಿಯಾ ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರವನ್ನು ಸಾರ್ವಜನಿಕರಿಗೆ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲಾಯಿತು. ಬದಲಿಗೆ ಸಾಧಾರಣ ನಿಖರತೆಯ ಹೊರತಾಗಿಯೂ, ಅವರು ಭವಿಷ್ಯದ ಪೀಳಿಗೆಯ ಪರಮಾಣು ಕ್ರೋನೋಗ್ರಾಫ್‌ಗಳ ಮೂಲ ತತ್ವಗಳನ್ನು ಜಾರಿಗೆ ತಂದರು.

ಲೂಯಿಸ್ ಎಸ್ಸೆನ್ ಪಡೆದ ಸೀಸಿಯಮ್ ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರದ ಮೂಲಮಾದರಿಯು 1 * 10 -9 ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸಿತು, ಆದರೆ ಕೇವಲ 340 ಹರ್ಟ್ಜ್ನ ಅನುರಣನ ಅಗಲವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

ಸ್ವಲ್ಪ ಸಮಯದ ನಂತರ, ಹಾರ್ವರ್ಡ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕ ನಾರ್ಮನ್ ರಾಮ್ಸೆ ಇಸಿಡೋರ್ ರಾಬಿಯ ಆಲೋಚನೆಗಳನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಿದರು, ಮಾಪನಗಳ ನಿಖರತೆಯ ಮೇಲೆ ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿಣಾಮದ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿದರು. ಅವರು ಒಂದು ದೀರ್ಘವಾದ ಅಧಿಕ-ಆವರ್ತನ ಪಲ್ಸ್ ಉತ್ತೇಜಕ ಪರಮಾಣುಗಳ ಬದಲಿಗೆ, ಪರಸ್ಪರ ಸ್ವಲ್ಪ ದೂರದಲ್ಲಿ ವೇವ್‌ಗೈಡ್‌ನ ತೋಳುಗಳಿಗೆ ಕಳುಹಿಸಲಾದ ಎರಡು ಚಿಕ್ಕದನ್ನು ಬಳಸಲು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು. ಇದು ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಸುವ ಅಗಲವನ್ನು ತೀವ್ರವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸಿತು ಮತ್ತು ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ತಮ್ಮ ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆಯ ಪೂರ್ವಜರ ನಿಖರತೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ಕ್ರಮವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪರಮಾಣು ಆಂದೋಲಕಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸಿತು.

ಕಳೆದ ಶತಮಾನದ ಐವತ್ತರ ದಶಕದಲ್ಲಿ, ನ್ಯಾಷನಲ್ ಫಿಸಿಕಲ್ ಲ್ಯಾಬೊರೇಟರಿಯಲ್ಲಿ (ಯುಕೆ) ನಾರ್ಮನ್ ರಾಮ್ಸೆ ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದ ಯೋಜನೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಅದರ ಉದ್ಯೋಗಿ ಲೂಯಿಸ್ ಎಸ್ಸೆನ್ ಅವರು ಈ ಹಿಂದೆ ರಬಿ ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದ ಸೀಸಿಯಮ್ ಐಸೊಟೋಪ್ 133 ಸಿಎಸ್ ಆಧಾರಿತ ಪರಮಾಣು ಆಂದೋಲಕದಲ್ಲಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡಿದರು. ಸೀಸಿಯಮ್ ಅನ್ನು ಆಕಸ್ಮಿಕವಾಗಿ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಗಿಲ್ಲ.

ಸೀಸಿಯಮ್-133 ಐಸೊಟೋಪ್‌ನ ಪರಮಾಣುಗಳ ಹೈಪರ್‌ಫೈನ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಶನ್ ಮಟ್ಟಗಳ ಯೋಜನೆ

ಕ್ಷಾರ ಲೋಹಗಳ ಗುಂಪಿಗೆ ಸೇರಿದ ಸೀಸಿಯಮ್ ಪರಮಾಣುಗಳು ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟಗಳ ನಡುವೆ ಜಿಗಿಯಲು ಅತ್ಯಂತ ಸುಲಭವಾಗಿ ಉತ್ಸುಕವಾಗುತ್ತವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣವು ಸೀಸಿಯಮ್ ಪರಮಾಣು ರಚನೆಯಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಹರಿವನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿ ನಾಕ್ಔಟ್ ಮಾಡಬಹುದು. ಈ ಆಸ್ತಿಯ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಸೀಸಿಯಮ್ ಅನ್ನು ಫೋಟೋ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ರಾಮ್‌ಸೇ ವೇವ್‌ಗೈಡ್‌ನ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಸೀಸಿಯಮ್ ಆಂದೋಲಕದ ವಿನ್ಯಾಸ

ಮೊದಲ ಅಧಿಕೃತ ಸೀಸಿಯಮ್ ಆವರ್ತನ ಮಾನದಂಡ NBS-1

NBS-1 ರ ವಂಶಸ್ಥರು - NIST-7 ಆಂದೋಲಕವು ಸೀಸಿಯಮ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ಕಿರಣದ ಲೇಸರ್ ಪಂಪಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿತು

ಎಸ್ಸೆನ್ ಮೂಲಮಾದರಿಯು ನಿಜವಾದ ಮಾನದಂಡವಾಗಲು, ಇದು ಹೆಚ್ಚು ತೆಗೆದುಕೊಂಡಿತು ನಾಲ್ಕು ವರ್ಷಗಳು. ಎಲ್ಲಾ ನಂತರ, ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರಗಳ ನಿಖರವಾದ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯು ಸಮಯದ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಎಫೆಮೆರಿಸ್ ಘಟಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಕೆಯಿಂದ ಮಾತ್ರ ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು. ನಾಲ್ಕು ವರ್ಷಗಳ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ, US ನೇವಲ್ ಅಬ್ಸರ್ವೇಟರಿಯ ವಿಲಿಯಂ ಮಾರ್ಕೋವಿಟ್ಜ್ ಕಂಡುಹಿಡಿದ ನಿಖರವಾದ ಚಂದ್ರನ ಕ್ಯಾಮೆರಾವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಭೂಮಿಯ ಸುತ್ತ ಚಂದ್ರನ ತಿರುಗುವಿಕೆಯನ್ನು ವೀಕ್ಷಿಸುವ ಮೂಲಕ ಪರಮಾಣು ಆಂದೋಲಕವನ್ನು ಮಾಪನಾಂಕ ನಿರ್ಣಯಿಸಲಾಯಿತು.

1955 ರಿಂದ 1958 ರವರೆಗೆ ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರಗಳ "ಹೊಂದಾಣಿಕೆ" ಯನ್ನು 1955 ರಿಂದ 1958 ರವರೆಗೆ ನಡೆಸಲಾಯಿತು, ಅದರ ನಂತರ ಸಾಧನವನ್ನು NBS ಅಧಿಕೃತವಾಗಿ ಆವರ್ತನ ಮಾನದಂಡವಾಗಿ ಗುರುತಿಸಿತು. ಇದಲ್ಲದೆ, ಸೀಸಿಯಮ್ ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರಗಳ ಅಭೂತಪೂರ್ವ ನಿಖರತೆಯು SI ಮಾನದಂಡದಲ್ಲಿ ಸಮಯದ ಘಟಕವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಲು NBS ಅನ್ನು ಪ್ರೇರೇಪಿಸಿತು. 1958 ರಿಂದ, ಎರಡನೆಯದನ್ನು ಅಧಿಕೃತವಾಗಿ "9,192,631,770 ಅವಧಿಯ ವಿಕಿರಣದ ಅವಧಿಯು ಸೀಸಿಯಮ್ -133 ಐಸೊಟೋಪ್ನ ಪರಮಾಣುವಿನ ಪ್ರಮಾಣಿತ ಸ್ಥಿತಿಯ ಎರಡು ಹೈಪರ್ಫೈನ್ ಮಟ್ಟಗಳ ನಡುವಿನ ಪರಿವರ್ತನೆಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ."

ಲೂಯಿಸ್ ಎಸ್ಸೆನ್ ಅವರ ಸಾಧನವನ್ನು NBS-1 ಎಂದು ಹೆಸರಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಮೊದಲ ಸೀಸಿಯಮ್ ಆವರ್ತನ ಮಾನದಂಡವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಯಿತು.

ಮುಂದಿನ ಮೂವತ್ತು ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, NBS-1 ನ ಆರು ಮಾರ್ಪಾಡುಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಯಿತು, ಅದರಲ್ಲಿ ಇತ್ತೀಚಿನದು, 1993 ರಲ್ಲಿ ಆಯಸ್ಕಾಂತಗಳನ್ನು ಲೇಸರ್ ಬಲೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ರಚಿಸಲಾದ NIST-7, ಕೇವಲ ಅರವತ್ತು ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಸುವ ಅಗಲದೊಂದಿಗೆ 5 * 10 -15 ರ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. - ಎರಡು ಹರ್ಟ್ಜ್.

NBS ಬಳಸುವ ಸೀಸಿಯಮ್ ಆವರ್ತನ ಮಾನದಂಡಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಹೋಲಿಕೆ ಕೋಷ್ಟಕ

NBS ಸಾಧನಗಳು ಸ್ಥಾಯಿ ಸ್ಟ್ಯಾಂಡ್‌ಗಳಾಗಿವೆ, ಇದು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಆಸಿಲೇಟರ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಅವುಗಳನ್ನು ಮಾನದಂಡಗಳಾಗಿ ವರ್ಗೀಕರಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಉದ್ದೇಶಗಳಿಗಾಗಿ, ಹೆವ್ಲೆಟ್-ಪ್ಯಾಕರ್ಡ್ ಸೀಸಿಯಮ್ ಆವರ್ತನ ಮಾನದಂಡದ ಪ್ರಯೋಜನಕ್ಕಾಗಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡಿದರು. 1964 ರಲ್ಲಿ, ಭವಿಷ್ಯದ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ದೈತ್ಯ ಸೀಸಿಯಮ್ ಆವರ್ತನ ಮಾನದಂಡದ ಕಾಂಪ್ಯಾಕ್ಟ್ ಆವೃತ್ತಿಯನ್ನು ರಚಿಸಿತು - HP 5060A ಸಾಧನ.

NBS ಮಾನದಂಡಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಮಾಪನಾಂಕ ನಿರ್ಣಯಿಸಲಾಗಿದೆ, HP 5060 ಆವರ್ತನ ಮಾನದಂಡಗಳು ಒಂದು ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ರೇಡಿಯೊ ಉಪಕರಣದ ರ್ಯಾಕ್‌ಗೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ವಾಣಿಜ್ಯಿಕವಾಗಿ ಯಶಸ್ವಿಯಾದವು. ಹೆವ್ಲೆಟ್-ಪ್ಯಾಕರ್ಡ್ ಸೆಟ್ ಮಾಡಿದ ಸೀಸಿಯಮ್ ಆವರ್ತನ ಮಾನದಂಡಕ್ಕೆ ಧನ್ಯವಾದಗಳು, ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರಗಳ ಅಭೂತಪೂರ್ವ ನಿಖರತೆ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಹರಡಿತು.

ಹೆವ್ಲೆಟ್-ಪ್ಯಾಕರ್ಡ್ 5060A.

ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಉಪಗ್ರಹ ದೂರದರ್ಶನ ಮತ್ತು ಸಂವಹನಗಳು, ಜಾಗತಿಕ ಸಂಚರಣೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಮತ್ತು ಮಾಹಿತಿ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್ ಸಮಯ ಸಿಂಕ್ರೊನೈಸೇಶನ್ ಸೇವೆಗಳು ಸಾಧ್ಯವಾದವು. ಕೈಗಾರಿಕೀಕರಣಗೊಂಡ ಪರಮಾಣು ಕ್ರೋನೋಗ್ರಾಫ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಕ್ಕಾಗಿ ಹಲವು ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿವೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಹೆವ್ಲೆಟ್-ಪ್ಯಾಕರ್ಡ್ ಅಲ್ಲಿ ನಿಲ್ಲಲಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಸೀಸಿಯಮ್ ಮಾನದಂಡಗಳ ಗುಣಮಟ್ಟ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ತೂಕ ಮತ್ತು ಆಯಾಮಗಳನ್ನು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸುತ್ತಿದೆ.

ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರಗಳ ಹೆವ್ಲೆಟ್-ಪ್ಯಾಕರ್ಡ್ ಕುಟುಂಬ

2005 ರಲ್ಲಿ, ಹೆವ್ಲೆಟ್-ಪ್ಯಾಕರ್ಡ್‌ನ ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರ ವಿಭಾಗವನ್ನು ಸಿಮೆಟ್ರಿಕಾಮ್‌ಗೆ ಮಾರಾಟ ಮಾಡಲಾಯಿತು.

ಸೀಸಿಯಮ್ ಜೊತೆಗೆ, ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿನ ಮೀಸಲು ಬಹಳ ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ವಿವಿಧ ತಾಂತ್ರಿಕ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಅದರ ಬೇಡಿಕೆಯು ತುಂಬಾ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ, ರುಬಿಡಿಯಮ್, ಅದರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಸೀಸಿಯಂಗೆ ಬಹಳ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿದೆ, ದಾನಿ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಯಿತು.

ಅದು ತೋರುತ್ತದೆ, ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಯೋಜನೆಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರಗಳನ್ನು ಪರಿಪೂರ್ಣತೆಗೆ ತರಲಾಗಿದೆ. ಏತನ್ಮಧ್ಯೆ, ಇದು ಕಿರಿಕಿರಿಗೊಳಿಸುವ ನ್ಯೂನತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿತ್ತು, ಸೀಸಿಯಮ್ ಕಾರಂಜಿಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಎರಡನೇ ಪೀಳಿಗೆಯ ಸೀಸಿಯಮ್ ಆವರ್ತನ ಮಾನದಂಡಗಳಲ್ಲಿ ಅದರ ನಿರ್ಮೂಲನೆ ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು.

ಸಮಯ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮೊಲಾಸಸ್ನ ಕಾರಂಜಿಗಳು

ಸೀಸಿಯಮ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ಸ್ಥಿತಿಯ ಲೇಸರ್ ಪತ್ತೆಯನ್ನು ಬಳಸುವ NIST-7 ಪರಮಾಣು ಕ್ರೋನೋಮೀಟರ್‌ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಖರತೆಯ ಹೊರತಾಗಿಯೂ, ಅದರ ವಿನ್ಯಾಸವು ಸೀಸಿಯಮ್ ಆವರ್ತನ ಮಾನದಂಡಗಳ ಮೊದಲ ಆವೃತ್ತಿಗಳ ವಿನ್ಯಾಸಗಳಿಂದ ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ.

ಈ ಎಲ್ಲಾ ಯೋಜನೆಗಳ ವಿನ್ಯಾಸದ ಅನನುಕೂಲವೆಂದರೆ ವೇವ್‌ಗೈಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವ ಸೀಸಿಯಮ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ಕಿರಣದ ಪ್ರಸರಣದ ವೇಗವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ಅಸಾಧ್ಯವಾಗಿದೆ. ಮತ್ತು ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ಸೀಸಿಯಮ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ಚಲನೆಯ ವೇಗವು ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ ನೂರು ಮೀಟರ್ ಎಂದು ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ಹೊರತಾಗಿಯೂ. ತುಂಬಾ ಬೇಗ.

ಅದಕ್ಕಾಗಿಯೇ ಸೀಸಿಯಮ್ ಮಾನದಂಡಗಳ ಎಲ್ಲಾ ಮಾರ್ಪಾಡುಗಳು ವೇವ್‌ಗೈಡ್‌ನ ಗಾತ್ರದ ನಡುವಿನ ಸಮತೋಲನಕ್ಕಾಗಿ ಹುಡುಕಾಟವಾಗಿದೆ, ಇದು ಎರಡು ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ವೇಗದ ಸೀಸಿಯಮ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ಮೇಲೆ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುವ ಸಮಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಈ ಪ್ರಭಾವದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವ ನಿಖರತೆಯಾಗಿದೆ. ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ, ಅದೇ ಪರಮಾಣುಗಳ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ಸತತ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಪಲ್ಸ್‌ಗಳನ್ನು ಮಾಡುವುದು ಹೆಚ್ಚು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಸೀಸಿಯಮ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ವೇಗವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ನಾವು ಒಂದು ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಕಂಡುಕೊಂಡರೆ ಏನು? ಕಳೆದ ಶತಮಾನದ ನಲವತ್ತರ ದಶಕದ ಉತ್ತರಾರ್ಧದಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣುಗಳ ವರ್ತನೆಯ ಮೇಲೆ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದ MIT ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿ ಜೆರಾಲ್ಡ್ ಜಕಾರಿಯಸ್ ಈ ಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ತೊಡಗಿಸಿಕೊಂಡರು. ನಂತರ, ಸೀಸಿಯಮ್ ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ ಸ್ಟ್ಯಾಂಡರ್ಡ್ ಅಟೊಮಿಕ್ರಾನ್‌ನ ರೂಪಾಂತರದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯಲ್ಲಿ ತೊಡಗಿಸಿಕೊಂಡ ಜಕಾರಿಯಸ್ ಸೀಸಿಯಮ್ ಕಾರಂಜಿಯ ಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು - ಸೀಸಿಯಮ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ವೇಗವನ್ನು ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ ಒಂದು ಸೆಂಟಿಮೀಟರ್‌ಗೆ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮತ್ತು ಡಬಲ್-ಆರ್ಮ್ಡ್ ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಅನ್ನು ತೊಡೆದುಹಾಕುವ ವಿಧಾನ. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಪರಮಾಣು ಆಂದೋಲಕಗಳು.

ಜಕಾರಿಯಸ್ ಅವರ ಕಲ್ಪನೆಯು ಸರಳವಾಗಿತ್ತು. ನೀವು ಆಂದೋಲಕದೊಳಗೆ ಸೀಸಿಯಮ್ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಲಂಬವಾಗಿ ಹಾರಿಸಿದರೆ ಏನು? ನಂತರ ಅದೇ ಪರಮಾಣುಗಳು ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಮೂಲಕ ಎರಡು ಬಾರಿ ಹಾದು ಹೋಗುತ್ತವೆ: ಒಮ್ಮೆ ಮೇಲಕ್ಕೆ ಪ್ರಯಾಣಿಸುವಾಗ ಮತ್ತು ಮತ್ತೊಮ್ಮೆ ಕೆಳಗೆ, ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಧಾವಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಪರಮಾಣುಗಳ ಕೆಳಮುಖ ಚಲನೆಯು ಅವುಗಳ ಉಡ್ಡಯನಕ್ಕಿಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ನಿಧಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಕಾರಂಜಿಯಲ್ಲಿನ ಪ್ರಯಾಣದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅವು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ದುರದೃಷ್ಟವಶಾತ್, ಕಳೆದ ಶತಮಾನದ ಐವತ್ತರ ದಶಕದಲ್ಲಿ, ಜಕಾರಿಯಸ್ ತನ್ನ ಆಲೋಚನೆಗಳನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಲಿಲ್ಲ. ಅವರ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸೆಟಪ್‌ನಲ್ಲಿ, ಮೇಲ್ಮುಖವಾಗಿ ಚಲಿಸುವ ಪರಮಾಣುಗಳು ಕೆಳಮುಖವಾಗಿ ಬೀಳುವವರೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವಿಕೆಯ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಗೊಂದಲಗೊಳಿಸಿತು.

ಜಕಾರಿಯಸ್ ಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಎಂಬತ್ತರ ದಶಕದಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಹಿಂತಿರುಗಿಸಲಾಯಿತು. ಸ್ಟೀವನ್ ಚು ನೇತೃತ್ವದ ಸ್ಟ್ಯಾನ್‌ಫೋರ್ಡ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು, ಅವರು "ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮೊಲಾಸಸ್" ಎಂದು ಕರೆಯುವ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಜಕಾರಿಯಸ್ ಕಾರಂಜಿಯನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳುವ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದಾರೆ.

ಚು ​​ಸೀಸಿಯಮ್ ಕಾರಂಜಿಯಲ್ಲಿ, ಸೀಸಿಯಮ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ಮೇಘವು ಮೇಲ್ಮುಖವಾಗಿ ಹಾರಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಮೂರು ಜೋಡಿ ಪ್ರತಿ-ನಿರ್ದೇಶಿತ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಿಂದ ಪೂರ್ವ-ತಂಪುಗೊಳಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ, ಅದು ಸೀಸಿಯಮ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ರೆಸೋನೆನ್ಸ್‌ಗಿಂತ ಸ್ವಲ್ಪ ಕಡಿಮೆ ಅನುರಣನ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.

ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮೊಲಾಸಸ್ನೊಂದಿಗೆ ಸೀಸಿಯಮ್ ಕಾರಂಜಿಯ ಯೋಜನೆ.

ಲೇಸರ್ ತಂಪಾಗುವ ಸೀಸಿಯಮ್ ಪರಮಾಣುಗಳು ಮೊಲಾಸಸ್ ಮೂಲಕ ನಿಧಾನವಾಗಿ ಚಲಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತವೆ. ಅವರ ವೇಗವು ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ ಮೂರು ಮೀಟರ್‌ಗೆ ಇಳಿಯುತ್ತದೆ. ಪರಮಾಣುಗಳ ವೇಗವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದರಿಂದ ಸಂಶೋಧಕರಿಗೆ ರಾಜ್ಯಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರವಾಗಿ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಅವಕಾಶವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ (ಕಾರು ನೂರು ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವುದಕ್ಕಿಂತ ಗಂಟೆಗೆ ಒಂದು ಕಿಲೋಮೀಟರ್ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವ ಕಾರಿನ ಪರವಾನಗಿ ಫಲಕಗಳನ್ನು ನೋಡುವುದು ತುಂಬಾ ಸುಲಭ ಎಂದು ನೀವು ಒಪ್ಪಿಕೊಳ್ಳಬೇಕು. ಗಂಟೆಗೆ ಕಿಲೋಮೀಟರ್).

ತಂಪಾಗುವ ಸೀಸಿಯಮ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ಚೆಂಡನ್ನು ಸುಮಾರು ಒಂದು ಮೀಟರ್ ಮೇಲಕ್ಕೆ ಉಡಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ದಾರಿಯುದ್ದಕ್ಕೂ ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಅನ್ನು ಹಾದುಹೋಗುತ್ತದೆ, ಅದರ ಮೂಲಕ ಪರಮಾಣುಗಳು ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಸುವ ಆವರ್ತನದ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಮತ್ತು ಸಿಸ್ಟಮ್ನ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಪರಮಾಣುಗಳ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ದಾಖಲಿಸುತ್ತದೆ. "ಸೀಲಿಂಗ್" ಅನ್ನು ತಲುಪಿದ ನಂತರ, ತಂಪಾಗುವ ಪರಮಾಣುಗಳು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯಿಂದ ಬೀಳಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಎರಡನೇ ಬಾರಿಗೆ ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುತ್ತವೆ. ಹಿಂತಿರುಗುವಾಗ, ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಮತ್ತೆ ಅವರ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ದಾಖಲಿಸುತ್ತದೆ. ಪರಮಾಣುಗಳು ಅತ್ಯಂತ ನಿಧಾನವಾಗಿ ಚಲಿಸುವುದರಿಂದ, ಸಾಕಷ್ಟು ದಟ್ಟವಾದ ಮೋಡದ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಹಾರಾಟವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವುದು ಸುಲಭ, ಅಂದರೆ ಕಾರಂಜಿಯಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣುಗಳು ಮೇಲಕ್ಕೆ ಮತ್ತು ಕೆಳಕ್ಕೆ ಹಾರುವುದಿಲ್ಲ.

ಚುವಿನ ಸೀಸಿಯಮ್ ಫೌಂಟೇನ್ ಸೌಲಭ್ಯವನ್ನು NBS 1998 ರಲ್ಲಿ ಆವರ್ತನ ಮಾನದಂಡವಾಗಿ ಅಳವಡಿಸಿಕೊಂಡಿತು ಮತ್ತು NIST-F1 ಎಂದು ಹೆಸರಿಸಲಾಯಿತು. ಇದರ ದೋಷವು 4 * 10 -16 ಆಗಿತ್ತು, ಇದರರ್ಥ NIST-F1 ಅದರ ಹಿಂದಿನ NIST-7 ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರವಾಗಿತ್ತು.

ವಾಸ್ತವವಾಗಿ, NIST-F1 ಸೀಸಿಯಮ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಅಳೆಯುವಲ್ಲಿ ನಿಖರತೆಯ ಮಿತಿಯನ್ನು ತಲುಪಿದೆ. ಆದರೆ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಈ ವಿಜಯದಲ್ಲಿ ನಿಲ್ಲಲಿಲ್ಲ. ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರಗಳ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯಲ್ಲಿ ಕಪ್ಪು ದೇಹದ ವಿಕಿರಣವು ಪರಿಚಯಿಸುವ ದೋಷವನ್ನು ತೊಡೆದುಹಾಕಲು ಅವರು ನಿರ್ಧರಿಸಿದರು - ಅವರು ಚಲಿಸುವ ಅನುಸ್ಥಾಪನೆಯ ದೇಹದ ಉಷ್ಣ ವಿಕಿರಣದೊಂದಿಗೆ ಸೀಸಿಯಮ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಫಲಿತಾಂಶ. ಹೊಸ NIST-F2 ಪರಮಾಣು ಕ್ರೋನೋಗ್ರಾಫ್ ಕ್ರಯೋಜೆನಿಕ್ ಚೇಂಬರ್‌ನಲ್ಲಿ ಸೀಸಿಯಮ್ ಫೌಂಟೇನ್ ಅನ್ನು ಇರಿಸಿತು, ಕಪ್ಪು ದೇಹದ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಬಹುತೇಕ ಶೂನ್ಯಕ್ಕೆ ಇಳಿಸಿತು. NIST-F2 ದೋಷವು ನಂಬಲಾಗದ 3*10 -17 ಆಗಿದೆ.

ಸೀಸಿಯಮ್ ಆವರ್ತನ ಪ್ರಮಾಣಿತ ಆಯ್ಕೆಗಳ ದೋಷ ಕಡಿತದ ಗ್ರಾಫ್

ಪ್ರಸ್ತುತ, ಸೀಸಿಯಮ್ ಕಾರಂಜಿಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರಗಳು ಮಾನವೀಯತೆಗೆ ಅತ್ಯಂತ ನಿಖರವಾದ ಸಮಯವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ, ಇದಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ನಮ್ಮ ತಾಂತ್ರಿಕ ನಾಗರಿಕತೆಯ ನಾಡಿ ಮಿಡಿತಗಳು. ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ತಂತ್ರಗಳಿಗೆ ಧನ್ಯವಾದಗಳು, NIST-F1 ಮತ್ತು NIST-F2 ನ ಸ್ಥಿರ ಆವೃತ್ತಿಗಳಲ್ಲಿ ಸೀಸಿಯಮ್ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ತಂಪಾಗಿಸುವ ಪಲ್ಸ್ಡ್ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮೇಸರ್‌ಗಳನ್ನು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕವಾಗಿ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಯಿತು. ಲೇಸರ್ ಕಿರಣ, ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟೋ-ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಜೊತೆಯಲ್ಲಿ ಕೆಲಸ. ಇದು ಕಾಂಪ್ಯಾಕ್ಟ್ ಮತ್ತು ಅತ್ಯಂತ ಸ್ಥಿರವಾದ ರಚನೆಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸಿತು. ಬಾಹ್ಯ ಪ್ರಭಾವಗಳುಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನೌಕೆಯಲ್ಲಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡಬಹುದಾದ NIST-Fx ಮಾನದಂಡಗಳ ರೂಪಾಂತರಗಳು. ಸಾಕಷ್ಟು ಕಾಲ್ಪನಿಕವಾಗಿ "ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ಕೋಲ್ಡ್ ಆಟಮ್ ಕ್ಲಾಕ್" ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುತ್ತದೆ, ಈ ಆವರ್ತನ ಮಾನದಂಡಗಳನ್ನು ಜಿಪಿಎಸ್ ನಂತಹ ನ್ಯಾವಿಗೇಷನ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ಗಳ ಉಪಗ್ರಹಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ನಮ್ಮ ಗ್ಯಾಜೆಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಜಿಪಿಎಸ್ ರಿಸೀವರ್‌ಗಳ ನಿರ್ದೇಶಾಂಕಗಳ ನಿಖರವಾದ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಅವರ ಅದ್ಭುತ ಸಿಂಕ್ರೊನೈಸೇಶನ್ ಅನ್ನು ಖಾತ್ರಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.

"ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ಕೋಲ್ಡ್ ಆಟಮ್ ಕ್ಲಾಕ್" ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಸೀಸಿಯಮ್ ಫೌಂಟೇನ್ ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರದ ಕಾಂಪ್ಯಾಕ್ಟ್ ಆವೃತ್ತಿಯನ್ನು ಜಿಪಿಎಸ್ ಉಪಗ್ರಹಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

NBS ನೊಂದಿಗೆ ಸಹಯೋಗ ಹೊಂದಿರುವ ವಿವಿಧ ಸಂಶೋಧನಾ ಕೇಂದ್ರಗಳಲ್ಲಿ ನೆಲೆಗೊಂಡಿರುವ ಹತ್ತು NIST-F2 ಗಳ "ಸಮಗ್ರ" ಮೂಲಕ ಸಮಯದ ಉಲ್ಲೇಖ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪರಮಾಣು ಸೆಕೆಂಡಿನ ನಿಖರವಾದ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಸಾಮೂಹಿಕವಾಗಿ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ವಿವಿಧ ದೋಷಗಳು ಮತ್ತು ಮಾನವ ಅಂಶದ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುತ್ತದೆ.

ಆದಾಗ್ಯೂ, ನಮ್ಮ ಪೂರ್ವಜರ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಅಜ್ಜ ಗಡಿಯಾರಗಳಲ್ಲಿನ ಲೋಲಕದ ಚಲನೆಯನ್ನು ನಾವು ಈಗ ನೋಡುತ್ತಿರುವಂತೆಯೇ, ಒಂದು ದಿನ ಸೀಸಿಯಮ್ ಆವರ್ತನ ಮಾನದಂಡವನ್ನು ನಮ್ಮ ವಂಶಸ್ಥರು ಸಮಯವನ್ನು ಅಳೆಯುವ ಅತ್ಯಂತ ಕಚ್ಚಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವಾಗಿ ಗ್ರಹಿಸುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯಿದೆ.

ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರಗಳು ಯಾವಾಗಲೂ ತೋರಿಸುವ ಪದಗುಚ್ಛವನ್ನು ನಾವು ಆಗಾಗ್ಗೆ ಕೇಳುತ್ತೇವೆ ನಿಖರವಾದ ಸಮಯ. ಆದರೆ ಅವರ ಹೆಸರಿನಿಂದ ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರಗಳು ಏಕೆ ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರವಾಗಿವೆ ಅಥವಾ ಅವು ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಕಷ್ಟ.

ಹೆಸರು "ಪರಮಾಣು" ಎಂಬ ಪದವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ ಗಡಿಯಾರವು ಜೀವಕ್ಕೆ ಅಪಾಯವನ್ನುಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅರ್ಥವಲ್ಲ. ಅಣುಬಾಂಬ್ಅಥವಾ ಪರಮಾಣು ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ನಾವು ಕೇವಲ ಗಡಿಯಾರದ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ತತ್ವದ ಬಗ್ಗೆ ಮಾತನಾಡುತ್ತಿದ್ದೇವೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗಡಿಯಾರದಲ್ಲಿ ಆಂದೋಲಕ ಚಲನೆಗಳನ್ನು ಗೇರ್‌ಗಳಿಂದ ನಿರ್ವಹಿಸಿದರೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಚಲನೆಯನ್ನು ಎಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರದಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣುಗಳೊಳಗಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಆಂದೋಲನಗಳನ್ನು ಎಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ತತ್ವವನ್ನು ಚೆನ್ನಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು, ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಕಣಗಳ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ನೆನಪಿಸೋಣ.

ನಮ್ಮ ಪ್ರಪಂಚದ ಎಲ್ಲಾ ವಸ್ತುಗಳು ಪರಮಾಣುಗಳಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ಪರಮಾಣುಗಳು ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳು, ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ. ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಸೇರಿಕೊಂಡು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ, ಇದನ್ನು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ಸುತ್ತಲೂ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ, ಅದು ವಿಭಿನ್ನ ಶಕ್ತಿಯ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿರಬಹುದು. ಅತ್ಯಂತ ಆಸಕ್ತಿದಾಯಕ ವಿಷಯವೆಂದರೆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಾಗ ಅಥವಾ ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುವಾಗ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ತನ್ನ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟದಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಚಲಿಸಬಹುದು. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ವಿಕಿರಣದಿಂದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು, ಪ್ರತಿ ಪರಿವರ್ತನೆಯೊಂದಿಗೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆವರ್ತನದ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ.

ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಸೀಸಿಯಮ್ -133 ಅಂಶದ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಬಳಸುವ ಗಡಿಯಾರಗಳಿವೆ. 1 ಸೆಕೆಂಡಿನಲ್ಲಿ ಲೋಲಕವಾಗಿದ್ದರೆ ನಿಯಮಿತ ಗಡಿಯಾರ 1 ಆಸಿಲೇಟರಿ ಚಲನೆಯನ್ನು ಮಾಡುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರಗಳಲ್ಲಿಸೀಸಿಯಮ್ -133 ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿ, ಒಂದು ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟದಿಂದ ಇನ್ನೊಂದಕ್ಕೆ ಪರಿವರ್ತನೆಯಾದಾಗ, ಅವು 9192631770 Hz ಆವರ್ತನದೊಂದಿಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತವೆ. ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರಗಳಲ್ಲಿ ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಿದರೆ ಒಂದು ಸೆಕೆಂಡ್ ಅನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಈ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಮಧ್ಯಂತರಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ಅದು ತಿರುಗುತ್ತದೆ. ಈ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು 1967 ರಲ್ಲಿ ಅಂತರರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಸಮುದಾಯವು ಅಧಿಕೃತವಾಗಿ ಅಳವಡಿಸಿಕೊಂಡಿತು. 60 ಅಲ್ಲ, ಆದರೆ 9192631770 ವಿಭಾಗಗಳೊಂದಿಗೆ ಒಂದು ದೊಡ್ಡ ಡಯಲ್ ಅನ್ನು ಕಲ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳಿ, ಅದು ಕೇವಲ 1 ಸೆಕೆಂಡ್ ಅನ್ನು ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರಗಳು ತುಂಬಾ ನಿಖರವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಹಲವಾರು ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಎಂಬುದು ಆಶ್ಚರ್ಯವೇನಿಲ್ಲ: ಪರಮಾಣುಗಳು ವಯಸ್ಸಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಸವೆಯುವುದಿಲ್ಲ, ಮತ್ತು ಆಂದೋಲನ ಆವರ್ತನವು ಯಾವಾಗಲೂ ಒಂದು ರಾಸಾಯನಿಕ ಅಂಶಕ್ಕೆ ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದಕ್ಕೆ ಧನ್ಯವಾದಗಳು ಸಿಂಕ್ರೊನಸ್ ಆಗಿ ಹೋಲಿಕೆ ಮಾಡಿ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನ ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರಗಳ ವಾಚನಗೋಷ್ಠಿಗಳು ದೋಷಗಳ ಭಯವಿಲ್ಲದೆ.

ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರಗಳಿಗೆ ಧನ್ಯವಾದಗಳು, ಮಾನವೀಯತೆಯು ಸಾಪೇಕ್ಷತಾ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಸರಿಯಾದತೆಯನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು ಮತ್ತು ಅದು ಭೂಮಿಗಿಂತ ಉತ್ತಮವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು. ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರಗಳನ್ನು ಅನೇಕ ಉಪಗ್ರಹಗಳು ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನೌಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ, ಅವುಗಳನ್ನು ದೂರಸಂಪರ್ಕ ಅಗತ್ಯಗಳಿಗಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮೊಬೈಲ್ ಸಂವಹನಗಳು, ಇಡೀ ಗ್ರಹದ ಮೇಲೆ ನಿಖರವಾದ ಸಮಯವನ್ನು ಹೋಲಿಸಲು ಅವುಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉತ್ಪ್ರೇಕ್ಷೆಯಿಲ್ಲದೆ, ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರಗಳ ಆವಿಷ್ಕಾರಕ್ಕೆ ಧನ್ಯವಾದಗಳು, ಮಾನವೀಯತೆಯು ಉನ್ನತ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಯುಗವನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು.

ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರಗಳು ಹೇಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತವೆ?

ಸೀಸಿಯಮ್-133 ಅನ್ನು ಆವಿಯಾಗುವ ಸೀಸಿಯಮ್ ಪರಮಾಣುಗಳಿಂದ ಬಿಸಿಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ಥಿತಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಆಯ್ದ ಪರಮಾಣುಗಳು ನಂತರ 9192631770 Hz ಗೆ ಸಮೀಪವಿರುವ ಆವರ್ತನದೊಂದಿಗೆ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಮೂಲಕ ಹಾದು ಹೋಗುತ್ತವೆ, ಇದು ಸ್ಫಟಿಕ ಆಂದೋಲಕದಿಂದ ರಚಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ಕ್ಷೇತ್ರದ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ಸೀಸಿಯಮ್ ಪರಮಾಣುಗಳು ಮತ್ತೆ ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಮೇಲೆ ಬೀಳುತ್ತವೆ, ಅದು ಯಾವಾಗ ದಾಖಲಿಸುತ್ತದೆ ದೊಡ್ಡ ಸಂಖ್ಯೆಒಳಬರುವ ಪರಮಾಣುಗಳು "ಸರಿಯಾದ" ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಗರಿಷ್ಠ ಮೊತ್ತಬದಲಾದ ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪರಮಾಣುಗಳು ಮೈಕ್ರೊವೇವ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಸರಿಯಾಗಿ ಆಯ್ಕೆಮಾಡಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ನಂತರ ಅದರ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಕ್ಕೆ ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ - ಆವರ್ತನ ವಿಭಾಜಕ, ಇದು ಆವರ್ತನವನ್ನು ಪೂರ್ಣಾಂಕ ಸಂಖ್ಯೆಯಿಂದ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿ, ಸಂಖ್ಯೆ 1 ಅನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ, ಇದು ಉಲ್ಲೇಖ ಎರಡನೆಯದು.

ಹೀಗಾಗಿ, ಸ್ಫಟಿಕ ಆಂದೋಲಕದಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಸರಿಯಾದ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು ಸೀಸಿಯಮ್ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅದನ್ನು ಸ್ಥಿರ ಮೌಲ್ಯದಲ್ಲಿ ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಇದು ಆಸಕ್ತಿದಾಯಕವಾಗಿದೆ: ಪ್ರಸ್ತುತ ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರಗಳು ಅಭೂತಪೂರ್ವವಾಗಿ ನಿಖರವಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ದೋಷಗಳಿಲ್ಲದೆ ಲಕ್ಷಾಂತರ ವರ್ಷಗಳವರೆಗೆ ಓಡಬಲ್ಲವು, ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ಅಲ್ಲಿ ನಿಲ್ಲುವುದಿಲ್ಲ. ವಿವಿಧ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದು ರಾಸಾಯನಿಕ ಅಂಶಗಳು, ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರಗಳ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಅವರು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತಿದ್ದಾರೆ. ಇತ್ತೀಚಿನ ಆವಿಷ್ಕಾರಗಳಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರವಾಗಿದೆ ಸ್ಟ್ರಾಂಷಿಯಂ, ಅವುಗಳ ಸೀಸಿಯಮ್ ಪ್ರತಿರೂಪಕ್ಕಿಂತ ಮೂರು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರವಾಗಿದೆ. ಕೇವಲ ಒಂದು ಸೆಕೆಂಡ್ ಹಿಂದುಳಿಯಲು, ಅವರಿಗೆ 15 ಶತಕೋಟಿ ವರ್ಷಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ - ನಮ್ಮ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ವಯಸ್ಸನ್ನು ಮೀರಿದ ಸಮಯ ...

ನೀವು ದೋಷವನ್ನು ಕಂಡುಕೊಂಡರೆ, ದಯವಿಟ್ಟು ಪಠ್ಯದ ತುಣುಕನ್ನು ಹೈಲೈಟ್ ಮಾಡಿ ಮತ್ತು ಕ್ಲಿಕ್ ಮಾಡಿ Ctrl+Enter.

ಕೊಲಂಬಿಯಾ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕರಾದ ಇಸಿಡೋರ್ ರಾಬಿ ಅವರು ಹಿಂದೆಂದೂ ನೋಡಿರದ ಯೋಜನೆಯನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದ್ದಾರೆ: ಕಾಂತೀಯ ಅನುರಣನದ ಪರಮಾಣು ಕಿರಣದ ತತ್ವದ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಗಡಿಯಾರ. ಇದು 1945 ರಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸಿತು, ಮತ್ತು ಈಗಾಗಲೇ 1949 ರಲ್ಲಿ ನ್ಯಾಷನಲ್ ಬ್ಯೂರೋ ಆಫ್ ಸ್ಟ್ಯಾಂಡರ್ಡ್ಸ್ ಮೊದಲ ಕೆಲಸದ ಮೂಲಮಾದರಿಯನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಿತು. ಇದು ಅಮೋನಿಯಾ ಅಣುವಿನ ಕಂಪನಗಳನ್ನು ಓದುತ್ತದೆ. ಸೀಸಿಯಮ್ ಬಹಳ ನಂತರ ಬಳಕೆಗೆ ಬಂದಿತು: NBS-1 ಮಾದರಿಯು 1952 ರಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಕಾಣಿಸಿಕೊಂಡಿತು.

ಇಂಗ್ಲೆಂಡಿನ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಭೌತಿಕ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯವು 1955 ರಲ್ಲಿ ಮೊದಲ ಸೀಸಿಯಮ್ ಬೀಮ್ ಗಡಿಯಾರವನ್ನು ರಚಿಸಿತು. ಹತ್ತು ವರ್ಷಗಳ ನಂತರ, ತೂಕ ಮತ್ತು ಅಳತೆಗಳ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಮ್ಮೇಳನದಲ್ಲಿ, ಸೀಸಿಯಮ್ ಪರಮಾಣುವಿನ ಕಂಪನಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚು ಸುಧಾರಿತ ಗಡಿಯಾರವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸಲಾಯಿತು. ಮಾದರಿ NBS-4 ಅನ್ನು 1990 ರವರೆಗೆ ಬಳಸಲಾಯಿತು.

ಕೈಗಡಿಯಾರಗಳ ವಿಧಗಳು

ಆನ್ ಈ ಕ್ಷಣಮೂರು ವಿಧದ ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರಗಳಿವೆ, ಇದು ಸರಿಸುಮಾರು ಒಂದೇ ತತ್ತ್ವದ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಸೀಸಿಯಮ್ ಗಡಿಯಾರಗಳು, ಅತ್ಯಂತ ನಿಖರವಾದ, ಸೀಸಿಯಮ್ ಪರಮಾಣುವನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುತ್ತದೆ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರ. ಸರಳವಾದ ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರ, ರುಬಿಡಿಯಮ್ ಗಡಿಯಾರ, ಗಾಜಿನ ಬಲ್ಬ್ನಲ್ಲಿ ಸುತ್ತುವರಿದ ರುಬಿಡಿಯಮ್ ಅನಿಲವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಮತ್ತು ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರವು ಅದರ ಉಲ್ಲೇಖ ಬಿಂದುವಾಗಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ವಿಶೇಷ ವಸ್ತುವಿನ ಶೆಲ್ನಲ್ಲಿ ಮುಚ್ಚಲಾಗುತ್ತದೆ - ಇದು ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳದಂತೆ ತಡೆಯುತ್ತದೆ.

ಈಗ ಸಮಯ ಎಷ್ಟು

1999 ರಲ್ಲಿ, US ನ್ಯಾಷನಲ್ ಇನ್‌ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆಫ್ ಸ್ಟ್ಯಾಂಡರ್ಡ್ಸ್ ಅಂಡ್ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿ (NIST) ಪರಮಾಣು ಗಡಿಯಾರದ ಇನ್ನೂ ಹೆಚ್ಚು ಮುಂದುವರಿದ ಆವೃತ್ತಿಯನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿತು. NIST-F1 ಮಾದರಿಯು ಪ್ರತಿ ಇಪ್ಪತ್ತು ಮಿಲಿಯನ್ ವರ್ಷಗಳಿಗೊಮ್ಮೆ ಕೇವಲ ಒಂದು ಸೆಕೆಂಡಿನ ದೋಷವನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ.

ಅತ್ಯಂತ ನಿಖರ

ಆದರೆ NIST ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ಅಲ್ಲಿ ನಿಲ್ಲಲಿಲ್ಲ. ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಹೊಸ ಕಾಲಮಾಪಕವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ನಿರ್ಧರಿಸಿದರು, ಈ ಬಾರಿ ಸ್ಟ್ರಾಂಷಿಯಂ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ. ಹೊಸ ಗಡಿಯಾರವು ಹಿಂದಿನ ಮಾದರಿಯ 60% ನಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ ಇಪ್ಪತ್ತು ಮಿಲಿಯನ್ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಸೆಕೆಂಡ್ ಅನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಐದು ಶತಕೋಟಿಗಳಷ್ಟು.

ಸಮಯವನ್ನು ಅಳೆಯುವುದು

ಅಂತರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಒಪ್ಪಂದವು ಸೀಸಿಯಮ್ ಕಣದ ಅನುರಣನಕ್ಕೆ ಮಾತ್ರ ನಿಖರವಾದ ಆವರ್ತನವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿದೆ. ಇದು 9,192,631,770 ಹರ್ಟ್ಜ್ ಆಗಿದೆ - ಈ ಸಂಖ್ಯೆಯಿಂದ ಔಟ್ಪುಟ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ಭಾಗಿಸುವುದು ಪ್ರತಿ ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ ನಿಖರವಾಗಿ ಒಂದು ಚಕ್ರಕ್ಕೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ.