भारत पूरे देश में एक समान समय सुनिश्चित करने के लिए परमाणु घड़ी का उपयोग करेगा

भारत सरकार यह सुनिश्चित करने के लिए देश भर स्मार्टफोन, डिजिटल घड़ियाँ, लैपटॉप आदि जैसे सभी उपकरण वास्तव में भारतीय मानक समय पर आधारित हों,देश भर में  कई परमाणु घड़ियाँ तैनात कर रही है। वर्तमान में, अधिकांश सॉफ़्टवेयर ऑपरेटिंग मॉड्यूल, जैसे विंडोज़ और एंड्रॉइड, यूएस-आधारित नेटवर्क टाइम प्रोटोकॉल सर्वर पर निर्भर हैं।भारत में लगभग  सभी डिजिटल उपकरण विंडोज़ और एंड्रॉइड सॉफ़्टवेयर ऑपरेटिंग मॉड्यूल इस्तेमाल करते हैं। 

 भारत सरकार चाहती है कि भारत में इस्तेमाल होने वाले सभी सॉफ्टवेयर ऑपरेटिंग मॉड्यूल को भारतीय परमाणु घड़ियों के साथ सिंक्रोनाइज़ किया जाए। केवल चार देशों - संयुक्त राज्य अमेरिका, यूनाइटेड किंगडम, जापान और दक्षिण कोरिया - ने अपनी स्वदेशी परमाणु घड़ियाँ विकसित की हैं।

परमाणु घड़ियाँ क्या है?

परमाणु घड़ी का आविष्कार 1955 में यूनाइटेड किंगडम फिजिकल नेशनल लेबोरेटरी के भौतिक विज्ञानी लुईस एसेन ने किया था।

अधिकांश आधुनिक घड़ियाँ समय मापने के लिए क्वार्ट्ज क्रिस्टल ऑसिलेटर का उपयोग करती हैं। जब क्वार्ट्ज क्रिस्टल पर वोल्टेज का इस्तेमाल किया  जाता है तो वे एक सटीक आवृत्ति पर कंपन करते हैं, जिससे समय मापने में मदद मिलती है। हालाँकि, हर घंटे के बाद, क्वार्ट्ज ऑसिलेटर एक नैनोसेकंड (एक सेकंड का एक अरबवां हिस्सा) से धीमा हो जाता है। इस प्रकार, सही समय को सटीक रूप से दर्शाने के लिए उन्हें हर घंटे समायोजित करना पड़ता है।

क्वार्ट्ज क्रिस्टल घड़ियों की तुलना में परमाणु घड़ियों को अधिक स्थिर माना जाता है। सबसे उन्नत परमाणु घड़ी हर 300 अरब वर्ष में एक सेकंड से धीमा हो जाता  है।

परमाणु घड़ी कैसे काम करती है?

परमाणु घड़ियाँ क्वार्ट्ज क्रिस्टल घड़ी को परमाणु के साथ जोड़ती हैं। परमाणु घड़ी आम तौर पर सीज़ियम परमाणु का उपयोग करती है, जिसकी एक बहुत ही विशिष्ट आवृत्ति होती है जो पूरे ब्रह्मांड में एक समान होती है। प्रत्येक परमाणु में इलेक्ट्रॉन होते हैं जो एक विशिष्ट ऊर्जा स्तर या कक्षा में स्थित होते हैं । माइक्रोवेव के रूप में एक विशिष्ट मात्रा में ऊर्जा या आवृत्ति लागू करने से इलेक्ट्रॉन की कक्षा में परिवर्तन होता है।

एक परमाणु घड़ी में, क्वार्ट्ज ऑसिलेटर की आवृत्ति को वांछित आवृत्ति में परिवर्तित किया जाता है और परमाणुओं पर लागू किया जाता है। माइक्रोवेव आवृत्ति के अनुप्रयोग के कारण परमाणु में इलेक्ट्रॉन अपनी कक्षा बदल देंगे। 

एक डिटेक्टर परमाणुओं की आवृत्ति में परिवर्तन का पता लगाएगा। यदि व्युत्पन्न आवृत्ति सही है, तो परमाणुओं में कई इलेक्ट्रॉन अपने ऊर्जा स्तर को बदल देंगे। यदि आवृत्ति गलत है, तो बहुत कम इलेक्ट्रॉन अपने ऊर्जा स्तर को बदलेंगे ।

इससे वैज्ञानिक को यह निर्धारित करने में मदद मिलेगी कि क्या क्वार्ट्ज ऑसिलेटर ऑफ-फ़्रीक्वेंसी है अर्थात् कितनी धीमी है। फिर वैज्ञानिक, परमाणु को सही आवृत्ति पर वापस लाने के लिए "सुधार" लागू कर सकते हैं और घड़ी को ठीक कर सकते हैं।

परमाणु घड़ियों के प्रकार

परमाणु घड़ियाँ दो प्रकार की होती हैं: सीज़ियम और हाइड्रोजन मेसर (maser) परमाणु घड़ियाँ। हाइड्रोजन मेसर परमाणु घड़ी को सीज़ियम परमाणु घड़ी की तुलना में अधिक सटीक माना जाता है। इसका उपयोग वैज्ञानिक अनुसंधान में किया जाता है।

सीज़ियम परमाणु घड़ी का उपयोग अंतर्राष्ट्रीय मानक समय या समन्वित सार्वभौमिक समय (UTC) को परिभाषित करने के लिए किया जाता है, जिसका उपयोग कई इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों द्वारा किया जाता है।

भारत में परमाणु घड़ियाँ

औद्योगिक और वैज्ञानिक अनुसंधान परिषद (सीएसआईआर)-राष्ट्रीय भौतिक प्रयोगशालाएं (एनपीएल) नई दिल्ली देश की आधिकारिक टाइमकीपर है और भारतीय मानक समय का रखरखाव करती है। एनपीएल के पास  पाँच सीज़ियम परमाणु घड़ियाँ और दो हाइड्रोजन मैसर्स घड़ियाँ है।

केंद्रीय उपभोक्ता मामलों के मंत्रालय का कानूनी माप विज्ञान विभाग और राष्ट्रीय भौतिक प्रयोगशाला फरीदाबाद और अहमदाबाद में मौजूदा परमाणु घड़ियों के अलावा, भुवनेश्वर, जयपुर और हैदराबाद में नई परमाणु घड़ियां स्थापित कर रहा है ।

सरकार की योजना इस साल जून तक नई परमाणु घड़ी स्थापित करने की है। एक बार परमाणु घड़ियाँ स्थापित हो जाने के बाद सरकार कंप्यूटर, स्मार्टफोन, डिजिटल घड़ियाँ आदि के सभी निर्माताओं के लिए एनपीएल भारतीय मानक समय के साथ तालमेल बिठाना अनिवार्य कर देगी।

वर्तमान में सटीक समय-पालन उपग्रह के माध्यम से किया जाता है। सरकार सभी परमाणु घड़ियों को ऑप्टिकल केबल के माध्यम से जोड़ने पर काम कर रही है क्योंकि यह अधिक सुरक्षित होगी।"

सरकार स्वदेशी परमाणु घड़ी पर जोर क्यों दे रही है?

 1999 में पाकिस्तान के साथ कारगिल युद्ध के दौरान संयुक्त राज्य सरकार ने भारतीय सेना के लिए ग्लोबल पोजिशनिंग सिस्टम (जीपीएस) को बंद कर दिया था। इसके कारण भारतीय सेना पाकिस्तानी सेना की स्थिति का पता लगाने में असमर्थ हो गई  थी। इसके बाद  भारत सरकार को एहसास हुआ कि उसे अपनी सटीक घड़ी बनानी होगी। भारत की अपनी परमाणु घड़ी प्रणाली की परियोजना कारगिल युद्ध के बाद शुरू की गई थी, जहां भारतीय मानक समय को परमाणु घड़ी के साथ सिंक्रनाइज़ किया जाएगा।

यह रक्षा, साइबर सुरक्षा और ऑनलाइन लेनदेन जैसे क्षेत्रों में राष्ट्रीय सुरक्षा को मजबूत करेगा, जहां एक छोटा सा समय अंतराल भी महत्वपूर्ण हो सकता है।

भारतीय मानक समय (आईएसटी)

भारत में केवल एक ही समय क्षेत्र है, भारतीय मानक समय। इसे 1 सितंबर 1947 को अपनाया गया था।

भारतीय मानक समय की गणना 82.5 डिग्री पूर्वी देशांतर से की जाती है, जो उत्तर प्रदेश के इलाहाबाद के पास मिर्ज़ापुर में एक क्लॉक टॉवर पर पड़ता है। यह ग्रीनविच मीन टाइम (जीएमटी) से 5.30 घंटे आगे है