कैसे कुछ घड़ियाँ खुद को सेट करती हैं?

जैसे-जैसे डेलाइट सेविंग टाइम नज़दीक आता है, आपको शनिवार रात को सोने जाने से ठीक एक घंटे पहले अपनी घड़ियों को शिफ्ट करने के लिए कई रिमाइंडर दिखाई देंगे। यह हमें उन घड़ियों के बारे में सोच रहा है जो खुद को स्थापित करती हैं। व्यापक रूप से $ 10 या $ 15 के लिए व्यापक रूप से उपलब्ध, ये रेडियो-नियंत्रित घड़ियां तेजी से लोकप्रिय हैं, क्योंकि वे समय-समय पर स्वचालित रूप से समायोजित होते हैं और महाद्वीपीय संयुक्त राज्य अमेरिका में कहीं भी काम करेंगे। आप पहले से ही उनमें से एक के मालिक हो सकते हैं। लेकिन आप नहीं जानते होंगे कि वे कैसे काम करते हैं।

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इस घड़ी की कम-तकनीकी उपस्थिति राष्ट्रीय स्तर के मानक और प्रौद्योगिकी को आधिकारिक तौर पर बताए गए समय के अनुसार इसे ठीक रखने के लिए एक विस्तृत प्रणाली को छुपाती है: बोल्डर, कोलोराडो में सीज़ियम परमाणुओं के एक समूह के आंदोलन द्वारा कैलिब्रेटेड एक घड़ी। NIST की भौतिक मापन प्रयोगशाला में स्थित, यह आधिकारिक परमाणु घड़ी है, और यह पूरे देश के लिए समय रखती है।

परिष्कृत उपकरण - जिसे NIST-F1 के रूप में जाना जाता है - उच्च-तकनीकी परमाणु घड़ियों की एक पंक्ति में नवीनतम है और आधिकारिक तौर पर 1999 में यूएस के समय मानक के रूप में अपनाया गया था। NIST-F1 की सटीकता में लगातार सुधार हो रहा है, और 2010 तक, वैज्ञानिक गणना की गई कि इसकी अनिश्चितता इस बिंदु पर कम हो गई थी कि यह 100 मिलियन वर्षों के दौरान न तो हासिल करेगा और न ही एक सेकंड में खो जाएगा।

सटीकता की यह डिग्री एक जटिल तकनीकी सेटअप द्वारा प्राप्त की जाती है। 1967 में, वज़न और माप के अंतर्राष्ट्रीय ब्यूरो ने आधिकारिक तौर पर एक एकल सेकंड को परिभाषित किया, क्योंकि यह एक एकल सीज़ियम परमाणु को ऊर्जा के स्तर के बीच संक्रमण के लिए कई बार ले जाता है - यानी, सीज़ियम की प्राकृतिक अनुनाद आवृत्ति। NIST-F1 को एक सीज़ियम फव्वारा परमाणु घड़ी के रूप में जाना जाता है क्योंकि यह सीज़ियम परमाणुओं में हेरफेर करने के लिए लेज़रों के एक फव्वारे की तरह सरणी का उपयोग करता है और इस आवृत्ति का यथासंभव सटीक पता लगाता है।

डिवाइस के अंदर, छह शक्तिशाली लेज़रों को सीज़ियम परमाणुओं वाली गैस के उद्देश्य से रखा जाता है, जिससे उनकी गति धीमी हो जाती है और उन्हें पूर्ण शून्य से ऊपर एक डिग्री के सिर्फ दसवें हिस्से तक ठंडा हो जाता है। इसके बाद, ऊर्ध्वाधर लेजर की एक जोड़ी गुहा में एक मीटर ऊपर की ओर सीज़ियम परमाणुओं की गुच्छेदार गेंद को धक्का देती है, जो माइक्रोवेव विकिरण से भर जाती है। जैसा कि यह नीचे की ओर बढ़ता है, एक और लेजर परमाणुओं पर इंगित किया गया है और पता लगाता है कि कितने माइक्रोवेव द्वारा बदल दिए गए थे। वैज्ञानिकों ने प्रभावित होने वाले परमाणुओं की संख्या को अधिकतम करने के लिए माइक्रोवेव की आवृत्ति को जांचा।

NIST, यूएस प्राथमिक समय मानक के लिए आधिकारिक दूसरे के रूप में सीज़ियम के प्रतिध्वनि आवृत्ति के इस उपाय का उपयोग करता है। लेकिन यह आपकी रेडियो नियंत्रित घड़ी को कैसे प्राप्त होता है? आधिकारिक समय मानक कोलोराडो के फोर्ट कॉलिंस में NIST के शॉर्टवेव रेडियो स्टेशन WWVB को भेजा जाता है। एक बार प्रति मिनट, WWVB एक डिजिटल कोड को प्रसारित करने के लिए पांच एंटेना का उपयोग करता है, जो कि आधिकारिक समय को दर्शाता है- जिसमें वर्ष, तिथि, घंटा, मिनट और चाहे देशभर में डे-टाइम बचत शामिल है।

अधिकांश रेडियो-नियंत्रित घड़ियों को इस सिग्नल को प्रति दिन एक बार बिल्ट-इन रिसीवर के साथ प्राप्त करने और तदनुसार अपने समय को कैलिब्रेट करने के लिए प्रोग्राम किया जाता है। विशेषज्ञों का कहना है कि प्रसारण के स्रोत, फोर्ट कॉलिंस के सामने एक खिड़की के पास तैनात होने पर आपकी रेडियो नियंत्रित घड़ी सबसे अच्छा काम करेगी। कई अन्य देशों के पास अपने आधिकारिक समय के प्रसारण हैं, जो अन्य परमाणु घड़ियों पर आधारित हैं।

एक घड़ी जो 100 मिलियन वर्षों तक सटीक रहती है वह बहुत अच्छी है, है ना? NIST के लिए नहीं। 2010 में, उन्होंने एक नई "क्वांटम लॉजिक क्लॉक" विकसित करने की घोषणा की, जो एल्यूमीनियम के एक परमाणु पर आधारित समय रखता है। शोधकर्ताओं ने बताया कि नई घड़ी न तो 3.7 बिलियन वर्षों में दूसरा लाभ हासिल करेगी और न ही खोएगी, इसे दुनिया की सबसे सटीक घड़ी का खिताब दिया गया है।

इसलिए इस साल, यदि आपकी घड़ी अपने आप ही 2 बजे रविवार से एक घंटा आगे बढ़ जाती है, तो याद रखें कि लेज़रों और परमाणुओं का हजारों मील दूर एक जटिल सेटअप यही कारण है। हमें यकीन है कि धूपघड़ी और घुमावदार घड़ियों को देखने से एक लंबा रास्ता तय होता है।