বিশ্বের প্রথম নিউক্লিয়ার ঘড়ি আবিষ্কার, সময় মাপায় নতুন দিগন্ত

দৈনন্দিন জীবনে এক সেকেন্ড কে আমরা তেমন গুরত্ব না দিলেও,  স্যাটেলাইটের হিসাব, মোবাইল নেটওয়ার্ক কিংবা মহাকাশের রহস্য অনুসন্ধানে এক সেকেন্ডের সামান্য ভুলও বড় প্রভাব ফেলতে পারে! তাই বিজ্ঞানীরা চেষ্টা করছেন আরও নিখুঁতভাবে সময় মাপার ঘড়ি তৈরি করতে। এবার সেই প্রচেষ্টায় এসেছে বড় অগ্রগতি—তৈরি হয়েছে বিশ্বের প্রথম দুটি কার্যকর নিউক্লিয়ার ঘড়ি। অস্ট্রিয়ার ভিয়েনা ও চীনের বেইজিংয়ের বিজ্ঞানীরা পৃথকভাবে তৈরি করেছেন ঘড়ি দুটি। Nature সাময়িকীতে প্রকাশিত দুটি গবেষণাপত্রে উঠে এসেছে এই অর্জনের বিস্তারিত।

এত দিন সময় মাপার সবচেয়ে নির্ভুল প্রযুক্তিগুলোর মধ্যে অন্যতম ছিল পারমাণবিক ঘড়ি। এতে পরমাণুর বাইরের দিকে থাকা ইলেকট্রনের শক্তিস্তরের পরিবর্তন পর্যবেক্ষণ করে সময় নির্ধারণ করা হয়। কিন্তু নিউক্লিয়ার ঘড়িতে বিজ্ঞানীরা নজর দিয়েছেন পরমাণুর একেবারে কেন্দ্রে—নিউক্লিয়াসে। সেখানে প্রোটন ও নিউট্রনের শক্তিস্তরের পরিবর্তন শনাক্ত করতে ব্যবহার করা হয় উচ্চক্ষমতাসম্পন্ন লেজার।

ঘড়ি দুটি তৈরিতে ব্যবহার করা হয়েছে থোরিয়াম-২২৯ নামের একটি তেজস্ক্রিয় আইসোটোপ। এটি ক্যালসিয়াম ফ্লোরাইডের স্ফটিকের মধ্যে স্থাপন করে লেজারের আলোর সঙ্গে নিউক্লিয়াসের মিথস্ক্রিয়া পর্যবেক্ষণ করা হয়েছে। আর এই প্রক্রিয়াকেই কাজে লাগিয়ে তৈরি হয়েছে সময় মাপার নতুন প্রযুক্তি।

তবে একটা বিষয় পরিষ্কার করা দরকার—নতুন ঘড়ি তৈরি হয়েছে বলেই যে এটি এখনই প্রচলিত পারমাণবিক ঘড়ির চেয়ে বেশি নির্ভুল, তা নয়। বর্তমানে সবচেয়ে উন্নত পারমাণবিক ঘড়িগুলোও কয়েক শ কোটি বছরে প্রায় এক সেকেন্ডের মতো ভুল করতে পারে। নিউক্লিয়ার ঘড়ি এখনো সেই নির্ভুলতা-কে ছাড়িয়ে যেতে পারেনি। তবে প্রযুক্তিটি আরও উন্নত করা গেলে ভবিষ্যতে সময় মাপার নির্ভুলতা বাড়ানোর নতুন পথ খুলতে পারে।

এর সুফল মিলতে পারে স্যাটেলাইট নেভিগেশন, মোবাইল যোগাযোগ, ইন্টারনেটের সময় সমন্বয় এবং মৌলিক পদার্থবিজ্ঞানের গবেষণায়। এমনকি ডার্ক ম্যাটারের মতো মহাবিশ্বের রহস্য অনুসন্ধানেও কাজে আসতে পারে এই প্রযুক্তি।

ভিয়েনার একটি গবেষকদল নতুন ঘড়ি ব্যবহার করে ডার্ক ম্যাটার শনাক্তের একটি সূক্ষ্ম পরীক্ষাও চালিয়েছে। যদিও তাতে ডার্ক ম্যাটারের সন্ধান মেলেনি, ঘড়িটি প্রচলিত সবচেয়ে উন্নত পারমাণবিক ঘড়ির সমপর্যায়ের কার্যক্ষমতা দেখিয়েছে।

প্রায় পাঁচ দশক ধরে বিজ্ঞানীরা নিউক্লিয়ার ঘড়ি তৈরির স্বপ্ন দেখছিলেন। দীর্ঘ গবেষণার পর সেই স্বপ্ন বাস্তবের আরও কাছাকাছি পৌঁছেছে। তবে এই ঘড়ির পূর্ণ সম্ভাবনা কাজে লাগাতে প্রয়োজন আরও পরীক্ষা-নিরীক্ষা ও প্রযুক্তিগত উন্নয়ন।

নিউক্লিয়ার ঘড়িতে সময়কে এবারও হারিয়ে ফেলেননি বিজ্ঞানীরা! বরং সময়কে আরও নিখুঁতভাবে ধরার লড়াইয়ে খুলে দিয়েছেন নতুন এক দরজা।