সময় পরিমাপের প্রযুক্তিতে এক যুগান্তকারী পরিবর্তনের সূচনা করেছেন অস্ট্রিয়ার ভিয়েনা এবং চীনের বেইজিংয়ের বিজ্ঞানীরা। তারা পৃথকভাবে বিশ্বের প্রথম দুটি কার্যকর ‘নিউক্লিয়ার ক্লক’ বা পারমাণবিক নিউক্লিয়াসভিত্তিক ঘড়ি উদ্ভাবন করেছেন। এই নতুন প্রযুক্তি প্রচলিত সর্বাধুনিক পারমাণবিক ঘড়ির চেয়েও অধিক নির্ভুল সময় পরিমাপের পথ প্রশস্ত করতে পারে। একই সঙ্গে পদার্থবিজ্ঞানের মৌলিক নিয়মাবলি এবং মহাবিশ্বের অজানা রহস্য অনুসন্ধানে এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ হাতিয়ার হিসেবে গণ্য হচ্ছে। তবে বিজ্ঞানীরা স্পষ্ট করেছেন, এই ঘড়িগুলো এখনো প্রচলিত অপটিক্যাল পারমাণবিক ঘড়ির মানদণ্ড স্পর্শ করতে পারেনি। এখানে ‘নিউক্লিয়ার ক্লক’ বলতে পারমাণবিক বিদ্যুৎ বা নিউক্লিয়ার বিক্রিয়ায় চালিত ঘড়ি বোঝায় না।

সাধারণত বর্তমানে ব্যবহৃত উন্নত ঘড়িগুলো পরমাণুর ইলেকট্রনের শক্তিস্তরের পরিবর্তনের ওপর ভিত্তি করে চলে। কিন্তু নিউক্লিয়ার ক্লকের মূল বিশেষত্ব হলো, এটি পরমাণুর কেন্দ্র বা নিউক্লিয়াসের শক্তিস্তরের পরিবর্তনকে সময়ের মানদণ্ড হিসেবে ব্যবহার করে। এই গবেষণার জন্য গবেষক দল উভয় ক্ষেত্রেই ‘থোরিয়াম-২২৯’ নামক একটি বিশেষ আইসোটোপ ব্যবহার করেছেন। এই আইসোটোপের নিউক্লিয়াসের দুটি শক্তিস্তরের ব্যবধান খুব কম হওয়ায় নির্দিষ্ট লেজার আলোর মাধ্যমে সেটিকে উত্তেজিত করা সম্ভব হয়। এই পরিবর্তনের কম্পাঙ্ক থেকেই সময়ের নির্ভুল হিসাব পাওয়া যায়। পরমাণুর তুলনায় নিউক্লিয়াস অনেক ছোট এবং বাইরের পরিবেশের দ্বারা কম প্রভাবিত হওয়ায় এটি তাত্ত্বিকভাবে অধিক স্থিতিশীল।

ভিয়েনার টিইউ ভিয়েন এবং জার্মানির ফিজিক্যাল-টেকনিক্যাল ফেডারেল ইনস্টিটিউটের গবেষকরা এমন একটি ব্যবস্থা উদ্ভাবন করেছেন যা স্বয়ংক্রিয়ভাবে লেজারের কম্পাঙ্ক নিয়ন্ত্রণ করতে সক্ষম। তাদের তৈরিকৃত যন্ত্রটি ২৪ ঘণ্টারও বেশি সময় কোনো ধরনের বাহ্যিক হস্তক্ষেপ ছাড়াই স্থিতিশীল থেকেছে। পর্যবেক্ষণে এর ফ্রিকোয়েন্সি পারফরম্যান্স প্রায় ১০^-১৫ মাত্রার নির্ভুলতা দেখিয়েছে, যা প্রায় তিন কোটি বছরে এক সেকেন্ডের ত্রুটির সমান। অন্যদিকে, চীনের সিংহুয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের নেতৃত্বাধীন গবেষক দলও একই আইসোটোপ ব্যবহার করে নিউক্লিয়ার ক্লক তৈরি করেছে, যা ভিয়েনার যন্ত্রের চেয়ে প্রায় ছয় গুণ ভালো স্থিতিশীলতা প্রদর্শন করেছে। গবেষকদের ভাষ্য অনুযায়ী, যন্ত্রটি ২৪ ঘণ্টার বেশি সময় ব্যবহারকারীর সরাসরি হস্তক্ষেপ ছাড়াই স্থিতিশীলভাবে কাজ করেছে। তবে প্রাথমিক পরীক্ষার ফলকে সরাসরি সব ধরনের নির্ভুলতার চূড়ান্ত প্রতিযোগিতা হিসেবে দেখা ঠিক হবে না; ঘড়ির কার্যক্ষমতা মূল্যায়নে স্থিতিশীলতা, নির্ভুলতা ও দীর্ঘমেয়াদি পুনরাবৃত্তিযোগ্যতার মতো একাধিক বিষয় বিবেচনা করতে হয়। নিউক্লিয়ার ক্লক তৈরি হওয়া মানেই এসব ক্ষেত্রে তাৎক্ষণিক ব্যবহারিক সাফল্য পাওয়া গেছে—এমন নয়। তাই এখনই নিউক্লিয়ার ক্লককে প্রচলিত সর্বোচ্চ নির্ভুলতার ঘড়ির বিকল্প বলা যাবে না। সূত্র: দ্য জাপান টাইমস, রয়টার্স, টিইউ ভিয়েন, ইউরেকঅ্যালার্ট, সাউথ চায়না মর্নিং পোস্ট ও নেচার।

নিউক্লিয়ার ক্লক নিয়ে দীর্ঘ কয়েক দশক ধরে গবেষণা চললেও থোরিয়াম-২২৯-এর শক্তিস্তর ব্যবহার করে লেজারের সহায়তায় নিউক্লিয়াসকে নিয়ন্ত্রিত করা ছিল বড় চ্যালেঞ্জ। সাম্প্রতিক এই অগ্রগতি সেই প্রযুক্তিগত বাধা অতিক্রম করতে সক্ষম হয়েছে। তবে একটি কার্যকর ঘড়ি হিসেবে একে চূড়ান্ত রূপ দিতে লেজারের স্থিতিশীলতা ও স্ফটিকের গুণমানসহ আরও বেশ কিছু প্রযুক্তিগত উন্নয়ন প্রয়োজন।

সম্ভাব্য ব্যবহার ও প্রয়োগের ক্ষেত্র

• মৌলিক পদার্থবিজ্ঞান পরীক্ষা: প্রকৃতির মৌলিক ধ্রুবকগুলো সময়ের সঙ্গে পরিবর্তিত হয় কি না, তা অত্যন্ত নিখুঁতভাবে পরীক্ষা করা সম্ভব হবে।
• ডার্ক ম্যাটার অনুসন্ধান: মহাবিশ্বের রহস্যময় অদৃশ্য পদার্থের অস্তিত্ব ও প্রভাব শনাক্ত করতে এই অত্যন্ত নির্ভুল সময় ও কম্পাঙ্ক পরিমাপের প্রযুক্তি সহায়ক হতে পারে।
• উন্নত পরিমাপপ্রযুক্তি: ভবিষ্যৎ প্রজন্মের অত্যন্ত সংবেদনশীল সেন্সর, বৈজ্ঞানিক পরীক্ষা ও নেভিগেশন ব্যবস্থায় এই প্রযুক্তির ব্যাপক সম্ভাবনা রয়েছে।
• মহাকর্ষ ও সময়: মহাকর্ষ বল সময়ের প্রবাহে যে পরিবর্তন ঘটায়, তা সূক্ষ্মভাবে পরিমাপের নতুন সুযোগ সৃষ্টি হবে।

যদিও এই ঘড়িগুলোর বর্তমান প্রয়োগ এখনো গবেষণা পর্যায়ে রয়েছে, তবুও ভিয়েনা ও বেইজিংয়ের এই সাফল্য প্রমাণ করে যে, নিউক্লিয়ার ক্লক এখন কেবল তাত্ত্বিক ধারণা নয়, বরং বাস্তব যন্ত্র হিসেবে রূপ নিচ্ছে। ভবিষ্যতে প্রযুক্তির আরও উৎকর্ষ সাধনের মাধ্যমে এটি সময় পরিমাপের চিরাচরিত ব্যবস্থাকে আমূল বদলে দিতে পারে।