ഇനി ആണവ ഘടികാരങ്ങളുടെ സമയം; ലോകത്തിലെ ആദ്യ ന്യൂക്ലിയർ ക്ലോക്കുകൾ യാഥാർഥ്യമായി

ഇന്നിപ്പോൾ സമയനിർണയം ഏറ്റവും കൃത്യതയോടെ നടത്തുന്ന ഉപകരണം ആറ്റോമിക് ക്ലോക്കുകളാണ്. അവയേക്കാൾ കൃത്യതയോടെ സമയ നിർണയം നടത്തുന്ന ​മറ്റൊരു ഘടികാരം റെഡി: ആണവ ഘടികാരം അഥവാ ന്യൂക്ലിയർ ക്ലോക്ക്. ഓസ്ട്രിയയിലെയും ചൈനയിലെയും ശാസ്ത്രജ്ഞർ പ്രത്യേകം ഇത്തരമൊരു ക്ലോക്ക് വികസിപ്പിച്ചു.

ഓസ്ട്രിയയിലെ വിയന്ന യൂനിവേഴ്സിറ്റി ഓഫ് ടെക്നോളജിയിലെ ഗവേഷകരും ചൈനയിലെ ബെയ്ജിങ്ങിലുള്ള സിങ്ഹുവ സർവകലാശാല ഉൾപ്പെടെയുള്ള സ്ഥാപനങ്ങളിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞരുമാണ് സ്വതന്ത്രമായി ന്യൂക്ലിയർ ക്ലോക്കുകൾ വികസിപ്പിച്ചത്. ഗവേഷണ ഫലങ്ങൾ ഒക്ടോബർ ഏഴിന് ശാസ്ത്രജേണലായ 'നാച്വറി'ൽ രണ്ട് വ്യത്യസ്ത പ്രബന്ധങ്ങളായി പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു.

ലോകത്ത് നിലവിൽ ഏറ്റവും കൃത്യമായി സമയം അളക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നത് ആറ്റോമിക് ക്ലോക്കുകളാണ്. ആറ്റത്തിലെ ഇലക്ട്രോണുകൾ ഒരു ഊർജനിലയിൽനിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്ക് മാറുമ്പോഴുണ്ടാകുന്ന ഊർജ വ്യത്യാസത്തിന്റെ ആവൃത്തി അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ് ഇവ പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. എന്നാൽ, പുതിയ ന്യൂക്ലിയർ ക്ലോക്കുകൾ ആറ്റത്തിന്റെ കേന്ദ്രഭാഗമായ ന്യൂക്ലിയസിനുള്ളിലെ ഊർജ നിലകളിലുണ്ടാകുന്ന മാറ്റങ്ങളെയാണ് സമയനിർണയത്തിന് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ന്യൂക്ലിയസ് വലുപ്പത്തിൽ വളരെ ചെറുതും ബാഹ്യഘടകങ്ങളുടെ സ്വാധീനത്തിന് താരതമ്യേന കുറവ് വിധേയവുമായതിനാൽ കൂടുതൽ കൃത്യതയുള്ള സമയനിർണയം സാധ്യമാകുമെന്നാണ് ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ പ്രതീക്ഷ.

റേഡിയോ ആക്ടീവ് മൂലകമായ തോറിയത്തിന്റെ 'തോറിയം-229' എന്ന ഐസോടോപ്പാണ് പുതിയ ക്ലോക്കുകളുടെ പ്രവർത്തനത്തിന് അടിസ്ഥാനം. പുതിയ ന്യൂക്ലിയർ ക്ലോക്കുകൾ പ്രവർത്തനക്ഷമമാണെങ്കിലും നിലവിലുള്ള ഏറ്റവും മികച്ച ഒപ്റ്റിക്കൽ ആറ്റോമിക് ക്ലോക്കുകളെ കൃത്യതയിൽ ഇതുവരെ മറികടന്നിട്ടില്ല. എന്നാൽ, സാങ്കേതികവിദ്യ കൂടുതൽ വികസിപ്പിക്കുന്നതോടെ ഈ പരിമിതി മറികടക്കാനാകുമെന്നാണ് ഗവേഷകരുടെ വിലയിരുത്തൽ. സമയം അളക്കുന്നതിനപ്പുറം പ്രപഞ്ചത്തിലെ അടിസ്ഥാന ഭൗതികനിയമങ്ങൾ പരിശോധിക്കുന്നതിനും പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യ സഹായിക്കുമെന്നതാണ് കണ്ടെത്തലിന്റെ മറ്റൊരു പ്രത്യേകത. പ്രപഞ്ചത്തിലെ ദ്രവ്യത്തിന്റെ വലിയൊരു പങ്ക് ഉൾക്കൊള്ളുന്നതായി കരുതപ്പെടുന്ന ഡാർക്ക് മാറ്റർ അഥവാ ഇരുണ്ട ദ്രവ്യം ശാസ്ത്രലോകത്തിന് ഇന്നും നിഗൂഢമാണ്. വിയന്നയിലെ ഗവേഷകർ തങ്ങളുടെ ന്യൂക്ലിയർ ക്ലോക്ക് ഉപയോഗിച്ച് ഡാർക്ക് മാറ്ററിന്റെ സാന്നിധ്യം മൂലം തോറിയം-229 ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ ഊർജനിലകളിലുണ്ടാകാനിടയുള്ള അതിസൂക്ഷ്മ വ്യതിയാനങ്ങൾ പരിശോധിച്ചു. പരീക്ഷണത്തിൽ ഡാർക്ക് മാറ്ററിനെ കണ്ടെത്താനായില്ലെങ്കിലും ഇത്തരം സൂക്ഷ്മ ഭൗതിക പ്രതിഭാസങ്ങൾ പരിശോധിക്കാൻ ന്യൂക്ലിയർ ക്ലോക്കുകൾ പ്രയോജനപ്പെടുത്താമെന്ന് തെളിഞ്ഞു.