වසර මිලියන 300ක් ගියත් තත්පරයක්වත් වෙනස් වෙන්නේ නැහැ 

මේක සාමාන්‍ය ඔරලෝසුවක් නෙමෙයි, ලෝකයේ ඇති වඩාත් නිවැරදිව වේලාව දක්වන ඔරලෝසුව මෙයයි. ‘එන්.අයි.එස්.ටී.’ ආයතනයේ භෞතික විද්‍යාඥ ස්ටීව් ජෙෆර්ට්ස් (පසුපසින්) ටොම් හීව්නර් ‘එන්.අයි.එස්.ටී. එෆ්-2’ සීසියම් පරමාණුක ඔරලෝසුවෙහි යමක් පරීක්ෂා කරන අයුරු. 

ඔබ සිතන්නේ ඔබේ ඔරලෝසුව හරියටම නිවැරදිව වෙලාව දක්වනවා කියාද? ලෝකයේ බොහෝ ඔරලෝසුවල වේලාව නිවැරදි නැති බව ඔබ දන්නවාද? ඇමරිකානු රජය පෙන්වා දෙන ආකාරයට, ඔවුන් වඩාත් නිවැරදි ඔරලෝසුවක් නිර්මාණය කර තිබේ. ඔවුන් පෙන්වා දෙන ආකාරයට, වසර මිලියන 300ක් ගතවුවත්, මේ ඔරලෝසුවේ වේලාව තත්පරයකින් අංශුවකින්වත් වෙනස් වන්නේ නැත. 

මෙම නව ඔරලෝසුව පරමාණුක ඔරලෝසුවකි. නව ඔරලෝසුව කරළියට ඒමට පෙර, නිවැරදිව වෙලාව දැක්වීම කළේ ද පරමාණු බලයෙන් ක්‍රියා කළ ඔරලෝසුවකි. කෙසේ නමුත් මේ නව ඔරලෝසුව, අනෙක් සියලු ඔරලෝසු පරදන්නේ, එය තුන් ගුණයකින් නිවැරදිව වෙලාව දක්වන නිසාය. 

නව ඔරලෝසුව තනා ඇත්තේ ඇමරිකාවේ වානිජ දෙපාර්තමේන්තුව යටතේ ඇති ‘එන්.අයි.එස්.ටී. හෙවත් නිස්ට්’ යන කෙටි නමින් හැඳින්වෙන ජාතික ප්‍රමිති හා තාක්ෂණ ආයතනයයි. නව ඔරලෝසුව හැඳින්වෙන්නේ ‘එන්.අයි.එස්.ටී. එෆ්-2’ කියාය. ඇමරිකාවේ සම්මත වේලාව දැන් සකසන්නේ මේ නව ඔරලෝසුව මගිනි. මේ පරමාණුක ඔරලෝසුව ඉතාමත් නිවැරදිව තත්පරයේ දිග මැනීමට භාවිත කරන්නේ සීසියම් පරමාණුය. 

‘එන්අයිඑස්ටී’ විද්‍යාඥයන් ඔවුන්ගේ අලුත්ම ‘එන්.අයි.එස්.ටී. එෆ්-2’ සීසියම් පරමාණුක ඔරලෝසුවේ මුල්ම නිල කාර්ය සාධක දත්ත ප්‍රංශයේ පැරිස් නගරය අසල පිහිටුවා ඇති ‘බී.අයි.පී.එම්.’ හෙවත් අන්තර්ජාතික කිරුම් මිනුම් ආයතනය වෙත යැවීම සිදු කර තිබේ. මේ ඔරලෝසුව, වසර දහයක් තිස්සේ අත්හදා බැලීම් කරමින් නිපදවූවකි. ලොව පුරා පරමාණුක ඔරලෝසුවලින් දත්ත එක් රැස් කර, අන්තර්ජාතික වේලාව සකසන්නේ ප්‍රංශයේ බී.අයි.පී.එම්. ආයතනයයි. ඒ ඒ රටවල වේලාව සකස් කරන්නේ අන්තර්ජාතික සම්මත වේලාව අනුවය. බී.අයි.පී.එම්. ආයතනයේ දත්තවලට අනුව අද ලොව ඇති නිවැරදිම වේලාව දක්වන ඔරලෝසුව මේ ‘එන්.අයි.එස්.ටී. එෆ්-2’ ඔරලෝසුව බව පැවැසෙයි. සීසියම් පාදක කර ගත් පරමාණුක ඔරලෝසු අතරින් අලුත්ම නිර්මාණය ‘එන්.අයි.එස්.ටී. එෆ්-2’ ය. 

1950 ගණන්වල සිටම එන්.අයි.එස්.ටී. ආයතනය මෙවැනි ඔරලෝසු නිර්මාණය කරයි. ඇමරිකාවේ මිනුම් අධිකාරිය ලෙස, එන්.අයි.එස්.ටී. ඉමහත් පරිශ්‍රමයක් දරන්නේ, නවීන සමාජයේ අත්‍යවශ්‍ය අංගයක් වූ වේලාව දැක්වීම වඩාත් නිවැරදිව කිරීමටය. පරමාණුක වේලාව දැක්වීම තව තවත් වැඩි දියුණු කරන්නේ එහෙයිනි. සෙලියුලර් ටෙලිෆෝන, ජී.පී.එස්. චන්ද්‍රිකා ග්‍රාහකයන්, විදුලිබල ජාලයන් වැනි එදිනෙදා භාවිත කරන තාක්ෂණික කාර්යයන් රැසකටම පරමාණු ඔරලෝසුවල අති නිවැරදි වේලාව අත්‍යවශ්‍යය. වැඩි දියුණු කළ වේලාව දැක්වීම නිරන්තරයෙන්ම තාක්ෂණවේදයේ දියුණුවට හා නවෝත්පාදනවලට මං සැලසූ බව ඓතිහාසික වශයෙන් පැහැදිලි කරුණකි. මේ ‘එන්.අයි.එස්.ටී. එෆ්-1’ හා ‘එන්.අයි.එස්.ටී. එෆ්-2’ ඔරලෝසු දෙකෙන්ම කෙරෙන්නේ මූලික වේලාව දැක්වීමට ආධාර කිරීමය. වසරකට කීප වතාවක් මේවා සති කීපයක් සක්‍රිය කර එන්.අයි.එස්.ටී. වේලාව සකස් කෙරේ. ඒ සමගම එන්.අයි.එස්.ටී. ආයතනයේ ඇති, නිවැරදිව වේලාව දක්වන හයිඩ්‍රජන් මේසරයන් යෙදූ වානිජ ඔරලෝසු ද ලොව පුරා වේලාව නිවැරදි කර ගැනීමට සහය කර ගැනෙයි. 

පරමාණුක ඔරලෝසුවක් ක්‍රියාත්මක වන්නේ කෙසේද? පරමාණුක ඔරලෝසුවක් සාමාන්‍ය ඔරලෝසුවක් මෙන් නොවෙයි. එහි ක්‍රියාකාරීත්වය සංකීර්ණය. ඉතා සරලව පැහැදිලි කළොත්, ‘එන්.අයි.එස්.ටී. එෆ්-1’ හා ‘එන්.අයි.එස්.ටී. එෆ්-2’ ඔරලෝසු හැඳින්වෙන්නේ ධාරා ඔරලෝසු ලෙසය. ඊට හේතුව සිරස් නළයක් තුළ සීසියම් පරමාණු ධාරාවක් ඉහළට පහළට වේගයෙන් යැවෙන නිසාය. ඒ නළය දිගේ පැයකට දහස් වාරයක් කිසියම් ක්‍රමයකට ඉහළට මේ සීසියම් පරමාණු විදිනු ලබයි. ඒවා ඊළඟට ඒ නළ තුළ පහළට වැටෙයි. සීසියම් පරමාණු ඇතුළත් වායුවක් මේ ඔරලෝසුවේ රික්තක කුටීරයට යැවෙයි. ඉන්පසු අධෝරක්ත ලේසර දහරා හයක් මගින් පරමාණු මිලියන 10ක් බෝලයක් වන සේ සීරුවෙන් තල්ලු කෙරේ. මේ ක්‍රියාවලියේ දී ලේසර මගින් ඒවායේ උෂ්ණත්වය නිරපේක්ෂ ශූන්‍යයක් වන තෙක් පරමාණු සිසිල් කෙරේ. ඒ වන විට ඒවායේ චලනය පැහැදිලිවම අඩු වෙයි. ඒ අවස්ථාවේ දී ඒවායේ ස්වාභාවික කම්පනයන් නිවැරදිව මැන බලන්නට හැකියාව ලැබේ. ලේසර් දහරා හයෙන් නිපදවන තිරස් ලේසර් දහරා දෙකකින් මේ පරමාණු බෝල චලන කුටීරය දිගේ ඉහළට තල්ලු කෙරේ. ඊළඟට සියලුම ලේසර අක්‍රිය කෙරේ. මේ පුංචි තල්ලුව, ප්‍රමාණවත් ඒ පරමාණු බෝලය මයික්‍රොවේව් තරංග පිරුණු කුටීරය තුළ මීටර 1.3ක් ඉහළට ඔසවයි. ගුරුත්වාකර්ෂණය මගින් ඒ බෝලය මයික්‍රොවේව් කුටීරය හරහා ආපසු පහළට ගෙන යෑම සිදුවෙයි. මේ ගමනේදී සමහර පරමාණුවල පරමාණු තත්වය වෙනස් වෙයි. අනෙක්වා නොවෙනස්ව එසේම පවතින්නේ මේසරයකින් එන මයික්‍රොවේව් සංඥා සමග අන්තර් ක්‍රියාකාරී වන නිසාය. මේ ගමන අවසන් වූ පසු තවත් ලේසරයක් ඒ පරමාණු වෙත එල්ල කෙරේ. ඇතැම් පරමාණු, මයික්‍රොවේව් සංඥා නිසා වෙනස් වෙයි. ඒවා ආලෝකයක් හෝ ප්‍රතිදීප්තියක් නිකුත් කෙරේ. එහිදී ඇති වන ෆෝටෝන, විමෝචනය කරන ආලෝකය අනාවරකයක් මගින් මනිනු ලබයි. මේ ක්‍රියාවලිය නැවත නැවතත් සිදු කෙරේ. ඒ කුටීරයේ ඇති මයික්‍රොවේව් වෙනත් සංඛ්‍යාතවලට සුසර කිරීමෙන් පසුවය. අනුක්‍රමයෙන් එහි ඇති සීසියම් පරමාණු වැඩි හරියක තත්වය වෙනස් කරන මයික්‍රොවේව් සංඛ්‍යාතය සොයා ගනු ලබයි. සීසියම් පරමාණුවේ ස්වාභාවික අනුනාද සංඛ්‍යාතය ලෙස සැලකෙන්නේ මේ සංඛ්‍යාතයයි. (එය හර්ට්ස් 9,192,631,770 ලෙස දැක්වෙයි.) තත්පරය දැක්විය හැකි සංඛ්‍යාතය එයයි. 

ලුසිත ජයමාන්න 
ඩේලිමේල් ඇසුරිනි