New UPSC Foundation, Optional and TGPSC/APPSC batches are open — book a free demo class.Today's Current AffairsToday's Daily QuizCall 98804 87071
Science & TechnologySunday, 11 October 2026

తొలి క్రియాశీల కేంద్రక గడియారాలు: థోరియం-229, కచ్చితమైన కాలమానం మరియు కృష్ణ పదార్థం

ఐరోపా, చైనా శాస్త్రవేత్తలు థోరియం-229లోని కేంద్రక పరివర్తనాన్ని ఉపయోగించి లేజర్ పౌనఃపున్యాన్ని స్థిరీకరించే తొలి క్రియాశీల కేంద్రక గడియారాలను నివేదించారు. ఈ నమూనాలు కచ్చితమైన కొలతలు, మౌలిక భౌతికశాస్త్రంలో సంభావ్య అనువర్తనాలతో కొత్త కాలమాన వ్యవస్థ నిర్మాణాన్ని స్థాపించాయి. అయితే, ఇవి ఇంకా అత్యుత్తమ పరమాణు గడియారాలను అధిగమించలేదు.

తొలి క్రియాశీల కేంద్రక గడియారాలు: థోరియం-229, కచ్చితమైన కాలమానం మరియు కృష్ణ పదార్థం

Image: The Hindu

Why in news

నేచర్‌లో ప్రచురితమైన రెండు పరిశోధన పత్రాలు క్రియాశీల థోరియం-229 కేంద్రక గడియారాలను నివేదించాయి. ఒకటి తరలింపు సౌలభ్యానికి అవకాశం కలిగిన స్ఫటిక ఆధారిత రూపకల్పనను ప్రదర్శించింది; మరొకటి కృష్ణ పదార్థాన్ని అన్వేషించేందుకు కేంద్రక గడియారాన్ని పరమాణు గడియారంతో పోల్చింది, అయితే ఎటువంటి సంకేతం గుర్తించబడలేదు.

GS 3: విజ్ఞానశాస్త్రం, సాంకేతికత—అభివృద్ధి, వాటి అనువర్తనాలు, నిత్యజీవితంపై ప్రభావాలుGS 3: అంతరిక్షం, వర్ధమాన సాంకేతిక రంగాలపై అవగాహనప్రిలిమ్స్: సాధారణ విజ్ఞానశాస్త్రం, అంతర్జాతీయ ప్రాధాన్యం కలిగిన సమకాలీన సంఘటనలు

23 బిలియన్ సంవత్సరాలు

ఇటర్బియం పరమాణు గడియారంలో ఒక సెకను లోపం పేరుకుపోవడానికి పడుతుందని నివేదించిన కాలవ్యవధి

Background

గడియారానికి ఆవర్తన సంకేతంతో పాటు అది నడిచే రేటును స్థిరంగా ఉంచే విశ్వసనీయ ప్రామాణికం అవసరం. పరమాణు గడియారాలు పరమాణువులలోని ఎలక్ట్రాన్ శక్తి స్థితుల మధ్య పరివర్తనాలను పౌనఃపున్య ప్రామాణికాలుగా ఉపయోగిస్తాయి; ఉపగ్రహ నావిగేషన్, సమకాలీకరించిన నెట్‌వర్క్‌లకు ఇవి ఆధారంగా ఉంటాయి. సీసియం-133లోని నిర్దిష్ట పరివర్తనం ద్వారా SI సెకనును నిర్వచిస్తారు. కాంతి ఆధారిత పరమాణు గడియారాలు అధిక పౌనఃపున్య ఎలక్ట్రాన్ పరివర్తనాలను ఉపయోగిస్తాయి. కేంద్రక గడియారం మాత్రం పరమాణు కేంద్రకంలోని శక్తి స్థితుల మధ్య పరివర్తనాన్ని ఉపయోగిస్తుంది. ఇక్కడ ‘కేంద్రక’ అనే పదం పౌనఃపున్య ప్రామాణికాన్ని సూచిస్తుంది: గడియారం తన కాల సంకేతాలను కేంద్రక విచ్ఛిత్తి లేదా రేడియోధార్మిక క్షయం నుంచి పొందదు.

ప్రయోగాలు నిరూపించిన అంశాలు

థోరియం-229 కేంద్రక పరివర్తనాన్ని ప్రామాణికంగా తీసుకొని ఫీడ్‌బ్యాక్ ద్వారా లేజర్‌ను స్థిరీకరించే క్రియాశీల గడియారమే ప్రధాన సాధన. ఇది కేవలం కేంద్రకాన్ని ఉత్తేజితం చేయడానికే పరిమితం కాదు: కాలమాన డోలకాన్ని నిరంతరం సరిచేయడానికి కేంద్రక ప్రతిస్పందనను ఉపయోగిస్తుంది.

బీజింగ్, షాంఘై బృందాలు కాల్షియం ఫ్లోరైడ్ స్ఫటికాలలో థోరియం-229ను నిక్షిప్తం చేసి, అతినీలలోహిత లేజర్‌తో కేంద్రకాలను పరిశీలించాయి. ఆస్ట్రియా, జర్మనీ బృందాలు థోరియం-229 గడియారాన్ని నిర్మించి, కృష్ణ పదార్థపు సంభావ్య సంకేతాలను అన్వేషించేందుకు దానిని ఇటర్బియం పరమాణు గడియారంతో పోల్చాయి.

  • స్ఫటిక ఆధారిత వ్యవస్థ నిర్మాణం చిన్న పరిమాణంలో, సులభంగా తరలించగల గడియారాలకు తోడ్పడవచ్చు. అయితే, వినియోగానికి సిద్ధమైన పరికరం రూపొందిందని మూల నివేదిక నిర్ధారించలేదు.
  • ఐరోపా ప్రయోగంలో కృష్ణ పదార్థ సంకేతం కనుగొనబడలేదు.
  • రెండు ఫలితాలూ సాధ్యాసాధ్యతను నిరూపించాయి తప్ప ప్రస్తుత పరమాణు గడియారాల కంటే ఆధిక్యాన్ని కాదు.

Infographic

కేంద్రక గడియారాలు: సాధన, సంభావ్యత మరియు పరిమితులు

ప్రామాణికం

ఎలక్ట్రాన్ పరివర్తనం స్థానంలో థోరియం-229 కేంద్రక పరివర్తనం ఉపయోగించబడుతుంది.

యంత్రాంగం

అతినీలలోహిత ఉత్తేజన, ఫీడ్‌బ్యాక్ లేజర్ పౌనఃపున్యాన్ని స్థిరీకరిస్తాయి.

కాలమానం

మెరుగైన పౌనఃపున్య ప్రమాణాలు, చిన్న పరిమాణపు స్ఫటిక ఆధారిత పరికరాలకు అవకాశం.

భౌతికశాస్త్రం

గడియారాల పోలికలు మౌలిక స్థిరాంకాలలో సంభావ్య హెచ్చుతగ్గులను పరిశీలిస్తాయి.

వాస్తవ స్థితి

అత్యుత్తమ పరమాణు గడియారాలు ఇప్పటికీ ఎక్కువ కచ్చితమైనవి; కృష్ణ పదార్థ సంకేతం కనుగొనబడలేదు.

AI-assisted infographic by Pragnya IAS Academy, based on the cited sources.

కేంద్రక గడియారాలు పరమాణు గడియారాల నుంచి ఎలా భిన్నమైనవి

నిర్ణయాత్మక వ్యత్యాసం ప్రామాణిక పరివర్తనంలో ఉంటుంది. పరమాణు గడియారం ఎలక్ట్రాన్ శక్తి స్థితులను ఉపయోగిస్తే, కేంద్రక గడియారం కేంద్రక శక్తి స్థితులను ఉపయోగిస్తుంది. కాంతి ఆధారిత గడియారంలో లేజర్ విద్యుత్ క్షేత్ర డోలనాలు ఆవర్తన సంకేతాన్ని అందిస్తాయి; లేజర్‌ను స్థిరీకరించడానికి ఎంపిక చేసిన పరివర్తనం ప్రామాణికంగా పనిచేస్తుంది.

విద్యుత్, అయస్కాంత క్షేత్రాలు, ఉష్ణోగ్రత మార్పులు ఎలక్ట్రాన్ స్థితులను ప్రభావితం చేయవచ్చు. చుట్టూ ఉన్న ఎలక్ట్రాన్ మేఘం వల్ల కేంద్రకానికి మరింత రక్షణ లభిస్తుంది. దీనివల్ల కొన్ని పర్యావరణ అంతరాయాల పట్ల సున్నితత్వం తగ్గే అవకాశం ఉంది. ఇది సాపేక్ష ప్రయోజనమే తప్ప బాహ్య ప్రభావాల నుంచి సంపూర్ణ రక్షణ కాదు.

చాలా కేంద్రక పరివర్తనాలకు అధిక శక్తిగల X-కిరణాలు లేదా గామా కిరణాలు అవసరం. గడియార నిర్వహణ కోసం వీటిని నియంత్రించడం కష్టం. థోరియం-229లో సంబంధిత కేంద్రక పరివర్తన శక్తి అతినీలలోహిత లేజర్‌తో ఉత్తేజితం చేయగలిగేంత తక్కువగా ఉండటం దాని ప్రత్యేకత.

  • కేంద్రక పరివర్తన పౌనఃపున్యం పరిసరాలలో లేజర్‌ను సర్దుబాటు చేసి, కేంద్రకాల ప్రతిస్పందనను కొలుస్తారు.
  • ఈ ప్రతిస్పందనను ఉపయోగించి ఫీడ్‌బ్యాక్ వ్యవస్థ లేజర్ పౌనఃపున్యంలోని విచలనాలను సరిచేస్తుంది.
  • స్థిరీకరించిన డోలనాలను లెక్కించడం ద్వారా కాలమాన సంకేతాన్ని పొందుతారు.

మౌలిక భౌతికశాస్త్రానికి ఈ గడియారాల ప్రాధాన్యం

నివేదిక ప్రకారం, థోరియం-229లోని తక్కువ పరివర్తన శక్తి, బలమైన కేంద్రక బలం మరియు విద్యుదయస్కాంత బలానికి సంబంధించిన దోహదాలు దాదాపుగా పరస్పరం రద్దు కావడాన్ని ప్రతిబింబిస్తుంది. అందువల్ల, అంతర్లీన భౌతిక స్థిరాంకాలలో చిన్న మార్పులు కూడా పరివర్తన పౌనఃపున్యంలో గుర్తించగల మార్పును కలిగించవచ్చు.

అత్యల్ప ద్రవ్యరాశి కృష్ణ పదార్థం భూమి గుండా ప్రయాణించేటప్పుడు భౌతిక స్థిరాంకాలలో హెచ్చుతగ్గులకు కారణమవుతుందని కొన్ని సిద్ధాంతాలు ప్రతిపాదిస్తున్నాయి. ఇటువంటి హెచ్చుతగ్గులకు థోరియం కేంద్రక గడియారం, ఇటర్బియం పరమాణు గడియారం భిన్నంగా ప్రతిస్పందిస్తాయి. అందువల్ల వాటి పౌనఃపున్య నిష్పత్తిని పోల్చడం ఈ ఊహాత్మక ప్రభావాలను అన్వేషించేందుకు ఒక మార్గాన్ని అందిస్తుంది.

నివేదించిన ప్రయోగంలో సంకేతం లేకపోవడం కృష్ణ పదార్థం ఉనికిలో లేదనడానికి రుజువు కాదు. పరీక్షించిన పరిస్థితులలో ఈ పోలిక ప్రతిపాదిత సంకేతాన్ని గుర్తించలేదని మాత్రమే దాని అర్థం.

  • గడియారం కాలాన్ని కొలిచే సాధనంగానూ, భౌతిక నియమాలలో మార్పులను గుర్తించే సంవేదకంగానూ పనిచేయగలదు.
  • పర్యావరణ అంతరాయాల పట్ల సున్నితత్వం తగ్గడం, మౌలిక స్థిరాంకాలలో మార్పుల పట్ల సున్నితత్వం పెరగడం వేర్వేరు అంశాలు.
  • వివిధ రకాల గడియారాలను పోల్చడం ద్వారా కొత్త భౌతికశాస్త్రానికి సంబంధించిన సంభావ్య సంకేతాలను సాధారణ గడియార ప్రవర్తన నుంచి వేరుచేయవచ్చు.

అనువర్తనాలు: సంభావ్యతకు, పనితీరుకు మధ్య అంతరం

మరింత విశ్వసనీయమైన పౌనఃపున్య ప్రామాణికాలు భవిష్యత్తులో నావిగేషన్, నెట్‌వర్క్ సమకాలీకరణ, కచ్చితమైన కొలతలకు ప్రయోజనం చేకూర్చవచ్చు. ఇవి పరమాణు గడియారాలు ఇప్పటికే పోషిస్తున్న పాత్రకు సంభావ్య విస్తరణలే తప్ప, నివేదించిన కేంద్రక గడియార ప్రయోగాలలో నిరూపించిన అనువర్తనాలు కావు.

కచ్చితమైన గడియారాలు సాపేక్షతా ఆధారిత కొలతలకు కూడా తోడ్పడతాయి: వేర్వేరు గురుత్వ పొటెన్షియల్‌ల వద్ద గడియారాలు వేర్వేరు రేట్లలో నడుస్తాయని సాధారణ సాపేక్షతా సిద్ధాంతం అంచనా వేస్తుంది. కేంద్రక గడియారాలు తగిన యథార్థత, ఆచరణాత్మక విశ్వసనీయతను సాధిస్తే, గురుత్వ పొటెన్షియల్ వ్యత్యాసాలను గడియారాల ఆధారంగా కొలవడానికి దోహదపడగలవు.

ప్రస్తుత ప్రధాన పరిమితి పనితీరు. ఈ నమూనాలు అత్యుత్తమ పరమాణు గడియారాల కంటే తక్కువ కచ్చితత్వంతో ఉన్నాయి. మరింత శక్తిమంతమైన లేజర్లు, మెరుగైన స్ఫటిక నాణ్యతను పనితీరు మెరుగుదలకు ముఖ్యమైన మార్గాలుగా మూల నివేదిక గుర్తించింది; భవిష్యత్తులో ఆధిక్యం సాధించడం ఒక అంచనా మాత్రమే తప్ప నిరూపిత ఫలితం కాదు.

  • కచ్చితమైన కాలమానానికి స్థిరమైన సంకేతంతో పాటు వ్యవస్థాగత పౌనఃపున్య స్థానాంతరాల నియంత్రణ అవసరం.
  • యథార్థత, పునరుత్పాదకత తగ్గకుండా తరలింపు సౌలభ్యాన్ని నిరూపించాలి.
  • క్రియాశీల వ్యవస్థ నిర్మాణం పరిశోధనలో ఒక మైలురాయి మాత్రమే; తక్షణ వాణిజ్య ప్రత్యామ్నాయానికి ఆధారం కాదు.
పరమాణు గడియారాలు, కేంద్రక గడియారాలు: కీలక వ్యత్యాసం
లక్షణంపరమాణు గడియారంథోరియం-229 కేంద్రక గడియారం
పౌనఃపున్య ప్రామాణికంఎలక్ట్రాన్ శక్తి స్థితుల మధ్య పరివర్తనంకేంద్రక శక్తి స్థితుల మధ్య పరివర్తనం
పరివర్తనాన్ని పరిశీలించేందుకు ఉపయోగించే వికిరణంపరివర్తనాన్ని బట్టి మైక్రోవేవ్ లేదా కాంతి వికిరణంనివేదించిన థోరియం-229 పరివర్తనానికి అతినీలలోహిత లేజర్
పర్యావరణానికి ప్రతిస్పందనక్షేత్రాలు, ఉష్ణోగ్రత వల్ల ఎలక్ట్రాన్ స్థితులు ప్రభావితం కావచ్చుకేంద్రకానికి ఎక్కువ రక్షణ ఉంటుంది; అయినప్పటికీ పర్యావరణ ప్రభావాలను నియంత్రించాలి
ప్రస్తుత స్థితిస్థిరపడిన కాలమాన సాంకేతికత; అత్యుత్తమ పరికరాలు ఇప్పటికీ ఎక్కువ కచ్చితత్వంతో ఉన్నాయివ్యవస్థ నిర్మాణాన్ని ప్రదర్శించిన క్రియాశీల నమూనాలు
భౌతికశాస్త్ర అనువర్తనాలుకచ్చితమైన పరీక్షలు, పౌనఃపున్య పోలికలుమౌలిక స్థిరాంకాలలో సంభావ్య మార్పుల పట్ల పరిపూరక సున్నితత్వం
నివేదించిన పరిశోధనలో తరలింపు సౌలభ్యంఅందించిన నివేదికలో ప్రధాన దృష్టి అంశం కాదుస్ఫటిక ఆధారిత రూపకల్పన సులభంగా తరలించగల పరికరాలకు సంభావ్య మార్గాన్ని అందిస్తుంది
కేంద్రక గడియార ఫీడ్‌బ్యాక్ వలయం ఎలా పనిచేస్తుంది
  1. 1. అతినీలలోహిత లేజర్ కాంతిని థోరియం-229 కేంద్రకాలపై ప్రసరింపజేస్తారు.
  2. 2. లేజర్‌ను కేంద్రక పరివర్తనానికి తగిన విధంగా సర్దుబాటు చేసినప్పుడు కేంద్రకాలు ఉత్తేజితమవుతాయి.
  3. 3. ఒక గుర్తింపు వ్యవస్థ ఉత్తేజన ప్రతిస్పందనను కొలుస్తుంది.
  4. 4. ఫీడ్‌బ్యాక్ ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలు ఈ ప్రతిస్పందనను ఉపయోగించి లేజర్ పౌనఃపున్య విచలనాలను గుర్తించి సరిచేస్తాయి.
  5. 5. స్థిరీకరించిన లేజర్ డోలనాలు కాలమానానికి ఆవర్తన సంకేతాన్ని అందిస్తాయి.

Significance, challenges & way forward

Significance

  • క్రియాశీల గడియార వ్యవస్థలలో కేంద్రక పరివర్తనాలను ప్రామాణికాలుగా ఉపయోగించవచ్చని ప్రయోగాలు నిరూపించాయి.
  • ఎలక్ట్రాన్ పరివర్తనాలను ప్రభావితం చేసే కొన్ని పర్యావరణ అంతరాయాలను తగ్గించడానికి కేంద్రక ప్రామాణికం సంభావ్య మార్గాన్ని అందిస్తుంది.
  • మౌలిక స్థిరాంకాలలో హెచ్చుతగ్గులు ఉంటాయా అని పరీక్షించేందుకు కేంద్రక, పరమాణు గడియారాల పోలికలు పరిపూరక పద్ధతిని అందిస్తాయి.
  • చిన్న పరిమాణం, మెరుగైన పనితీరును ఏకకాలంలో సాధించగలిగితే స్ఫటిక ఆధారిత వేదిక కచ్చితమైన పౌనఃపున్య ప్రామాణికాల లభ్యతను విస్తరించగలదు.
  • భవిష్యత్ మెరుగుదలలు నావిగేషన్, సమకాలీకరణ, శాస్త్రీయ పరిశోధనలో ఉపయోగించే కొలత సాంకేతికతలను బలోపేతం చేయగలవు.

Challenges

  • నివేదించిన నమూనాలు ఇంకా అత్యుత్తమ పరమాణు గడియారాల కచ్చితత్వాన్ని అందుకోలేదు.
  • గడియార పనితీరును మెరుగుపరచడానికి లేజర్ శక్తి, స్ఫటిక నాణ్యతను పెంచాలి.
  • పర్యావరణం, పదార్థాలకు సంబంధించిన పౌనఃపున్య స్థానాంతరాలు లేవని భావించకుండా వాటి లక్షణాలను నిర్ధారించాలి.
  • తరలించగల వ్యవస్థ నిర్మాణం ప్రయోగశాల వెలుపల కూడా విశ్వసనీయ నిర్వహణను, పునరుత్పాదక కొలతలను అందించాలి.
  • కృష్ణ పదార్థ అన్వేషణలో ఊహాత్మక సంకేతాలను పరికరాలలో క్రమంగా సంభవించే విచలనాలు, సాధారణ పర్యావరణ ప్రభావాల నుంచి వేరుచేయాలి.

Way forward

  • నివేదికలో గుర్తించిన మెరుగుదల అంశాలైన లేజర్ అభివృద్ధి, స్ఫటిక నాణ్యతకు ప్రాధాన్యం ఇవ్వాలి.
  • పునరావృత పౌనఃపున్య పోలికలు, పారదర్శక అనిశ్చితి మూల్యాంకనం ద్వారా కేంద్రక గడియారాల పనితీరును అగ్రశ్రేణి పరమాణు గడియారాలతో పోల్చి అంచనా వేయాలి.
  • మౌలిక స్థిరాంకాలలో మార్పుల అన్వేషణను బలోపేతం చేసేందుకు వివిధ రకాల గడియారాలను కలిపి పరీక్షించాలి.
  • పర్యావరణ సున్నితత్వం, దీర్ఘకాలిక విశ్వసనీయతపై కఠిన మూల్యాంకనంతో పాటు చిన్న పరిమాణపు నమూనాలను అభివృద్ధి చేయాలి.
  • భారతదేశం తక్షణ వినియోగాన్ని ఊహించకుండా కచ్చితమైన కొలతల శాస్త్రం, లేజర్ విజ్ఞానం, కేంద్రక వర్ణపట శాస్త్రంలో పరిశోధన సహకారం, సామర్థ్య నిర్మాణాన్ని పరిశీలించాలి.

Key terms

కేంద్రక గడియారం
పరమాణు కేంద్రకంలోని శక్తి స్థితుల మధ్య పరివర్తనాన్ని పౌనఃపున్య ప్రామాణికంగా ఉపయోగించే గడియారం.
పరమాణు గడియారం
పరమాణువులలోని ఎలక్ట్రాన్ శక్తి స్థితుల మధ్య పరివర్తనాన్ని పౌనఃపున్య ప్రామాణికంగా ఉపయోగించే గడియారం.
థోరియం-229
అతినీలలోహిత లేజర్ కాంతితో ఉత్తేజితం చేయగల తక్కువ శక్తి కేంద్రక పరివర్తనాన్ని కలిగిన థోరియం సమస్థానీయం.
పౌనఃపున్య స్థిరీకరణ (Frequency locking)
ఎంచుకున్న ప్రామాణిక పరివర్తనానికి డోలకం పౌనఃపున్యం అనుగుణంగా ఉండేలా ఫీడ్‌బ్యాక్‌ను ఉపయోగించడం.
కచ్చితమైన కొలతల శాస్త్రం (Precision metrology)
క్రమాంకనం, అనిశ్చితి మూల్యాంకనంతో సహా అత్యంత విశ్వసనీయమైన కొలతలకు సంబంధించిన శాస్త్రం.
అత్యల్ప ద్రవ్యరాశి కృష్ణ పదార్థం
కొన్ని సిద్ధాంతాల ప్రకారం మౌలిక స్థిరాంకాలలో డోలనాలకు కారణం కాగలదని భావించే కృష్ణ పదార్థపు ఊహాత్మక రూపం.
పౌనఃపున్య నిష్పత్తి
ఒక గడియారం పౌనఃపున్యాన్ని మరొక గడియారం పౌనఃపున్యంతో భాగించగా వచ్చే విలువ; వాటి సాపేక్ష ప్రవర్తనను పోల్చడానికి ఇది వీలు కల్పిస్తుంది.
గురుత్వ రెడ్‌షిఫ్ట్
వేర్వేరు గురుత్వ పొటెన్షియల్‌ల వద్ద గడియారాలు నడిచే రేట్లు భిన్నంగా ఉండటానికి కారణమయ్యే సాపేక్షతా ప్రభావం.

Link with static syllabus

పరమాణు నిర్మాణం, కేంద్రక శక్తి స్థాయిలుసమస్థానీయాలు, రేడియోధార్మిక క్షయంవిద్యుదయస్కాంత వర్ణపటం, అతినీలలోహిత వికిరణంలేజర్లు, ఫీడ్‌బ్యాక్ నియంత్రణSI ప్రమాణాలు, సెకను నిర్వచనంఉపగ్రహ నావిగేషన్, కచ్చితమైన కాల నిర్ధారణ
Revise these in the free Study Library →

Prelims practice MCQs

  1. Q1. నివేదించిన కేంద్రక గడియారాలకు సంబంధించి కింది ప్రకటనలను పరిశీలించండి: 1. వాటి పౌనఃపున్య ప్రామాణికం పరమాణు కేంద్రకంలోని ఒక పరివర్తనం. 2. రేడియోధార్మిక క్షయ ఘటనలను లెక్కించడం ద్వారా అవి ఆవర్తన కాల సంకేతాలను పొందుతాయి. 3. థోరియం-229లోని సంబంధిత పరివర్తనాన్ని అతినీలలోహిత లేజర్‌తో ఉత్తేజితం చేయవచ్చు. పైన ఇచ్చిన ప్రకటనలలో ఏవి సరైనవి?

  2. Q2. నివేదించిన ప్రయోగంలో థోరియం-229 కేంద్రక గడియారాన్ని ఇటర్బియం పరమాణు గడియారంతో ఎందుకు పోల్చారు?

  3. Q3. నివేదికలో వివరించిన కేంద్రక గడియార ఫలితాలకు సంబంధించి కింది ప్రకటనలను పరిశీలించండి: 1. ఈ నమూనాలు ఇప్పటికే అత్యుత్తమ పరమాణు గడియారాల కచ్చితత్వాన్ని అధిగమించాయి. 2. ఒక ప్రయోగంలో కాల్షియం ఫ్లోరైడ్ స్ఫటికాలలో నిక్షిప్తం చేసిన థోరియం-229ను ఉపయోగించారు. 3. ఐరోపా ప్రయోగం కృష్ణ పదార్థ సంకేతాన్ని గుర్తించింది. పైన ఇచ్చిన ప్రకటనలలో ఏది/ఏవి సరైనవి?

  4. Q4. కేంద్రక గడియారంలో ఫీడ్‌బ్యాక్ వలయం ప్రధాన పాత్ర ఏమిటి?

Mains practice questions

GS 3 · 15 marks · 250 words

కేంద్రక గడియారాలు పరమాణు గడియారాల నుంచి ఎలా భిన్నమైనవో వివరించండి. ఇటీవల నివేదించిన నమూనాల పరిమితులను ప్రస్తావిస్తూ, కచ్చితమైన కొలతలు, మౌలిక భౌతికశాస్త్రంలో వాటి సంభావ్యతను అంచనా వేయండి.

Frequently asked questions

కేంద్రక గడియారం రేడియోధార్మిక క్షయాలను లెక్కించడం ద్వారా పనిచేస్తుందా?

కాదు. ఇది డోలకం పౌనఃపున్యాన్ని స్థిరీకరించడానికి కేంద్రక శక్తి స్థితుల మధ్య నియంత్రిత పరివర్తనాన్ని ఉపయోగిస్తుంది; యాదృచ్ఛిక క్షయ ఘటనల నుంచి కాల సంకేతాలను పొందదు.

ఈ కేంద్రక గడియారాలకు థోరియం-229 ఎందుకు అనుకూలమైనది?

దీనిలోని సంబంధిత కేంద్రక పరివర్తన శక్తి అతినీలలోహిత లేజర్‌తో ఉత్తేజితం చేయగలిగేంత తక్కువగా ఉంటుంది. చాలా కేంద్రక పరివర్తనాలకు మరింత అధిక శక్తిగల X-కిరణాలు లేదా గామా కిరణాలు అవసరం.

కేంద్రక గడియారాలు ఇప్పటికే పరమాణు గడియారాల కంటే ఎక్కువ కచ్చితమైనవా?

కాదు. నివేదించిన నమూనాలు క్రియాశీల వ్యవస్థ నిర్మాణాన్ని ప్రదర్శించినప్పటికీ, అత్యుత్తమ పరమాణు గడియారాల కంటే తక్కువ కచ్చితత్వంతోనే ఉన్నాయి.

కేంద్రక గడియార ప్రయోగం కృష్ణ పదార్థాన్ని కనుగొందా?

ఎటువంటి సంకేతం గుర్తించబడలేదు. కేంద్రక, పరమాణు గడియారాల సాపేక్ష పౌనఃపున్యాలలో కొన్ని కృష్ణ పదార్థ పరికల్పనలకు అనుగుణమైన మార్పులు ఉన్నాయా అనేది ఈ ప్రయోగం పరీక్షించింది.

మూలాలు

ఈ తెలుగు విశ్లేషణ ఇంగ్లీష్ మూలం నుంచి అనువదించబడింది.

ఇంగ్లీష్‌లో చదవండి

Free UPSC daily current affairs quiz — 10 questions, new every day at 8 am IST.

Call nowWhatsApp