ایٹمی گھڑی دی اک ترکیب، سورج ول سیدھی کیتی
کسے ہور تارے دوالے دھرتی دا جُڑواں لبھن لئی، فلکیات دان تارے دا ڈولنا ویکھدے نیں۔ سورج ورگے تارے دوالے دھرتی دی دوری اُتے گھمدا دھرتی دی کمیت دا سیارہ اوہنوں اک ورھے یا ودھ وچ صرف 8.9 سینٹی میٹر فی سیکنڈ ہلاندا اے۔ ایہہ ننھی حرکت تارے دیاں طیفی لکیراں نوں دس ارب وچوں کجھ حصے کھسکاندی اے۔
سیارہ لبھن والے سب توں چنگے آلے تارے دی روشنی نوں وڈیاں گریٹنگاں اُتے پھیلا کے تے اکو ویلے سینکڑے یا ہزاراں لکیراں دے کھسکاؤ دا اوسط کڈھ کے نیڑے اپڑدے نیں۔ لیزر فریکوئنسی کنگھیاں نال درست کیتے جان دے باوجود، اوہ فیر وی ایہہ ناپدے نیں کہ روشنی ڈیٹیکٹر اُتے کتھے ڈِگدی اے — اک لہر دی لمبائی، فریکوئنسی نئیں۔
ایٹمی گھڑیاں توں ادھار
آپٹیکل گھڑیاں، سب توں درست ویلا ناپن والیاں، وکھرا کم کردیاں نیں۔ اوہ اک لیزر نوں اک ایٹمی تبدیلی (atomic transition) اُتے جوڑدیاں نیں تے اک فریکوئنسی کنگھی نال اوہدی فریکوئنسی گِندیاں نیں، اک اجیہا لیزر جیہدی روشنی برابر وِتھ والیاں فریکوئنسیاں دی اک فُٹا بناندی اے۔ اڑچن: اوہناں نوں لیبارٹری دی صاف لیزر روشنی چاہیدی اے، تارے دی افراتفری والی گرم چمک نئیں۔
کولوراڈو بولڈر یونیورسٹی تے امریکی نیشنل انسٹیٹیوٹ آف سٹینڈرڈز اینڈ ٹیکنالوجی (NIST) دے کونر فریڈرک (Connor Fredrick)، رائن کے. کول (Ryan K. Cole) تے ساتھیاں نے، سکاٹ ڈِڈمز (Scott Diddams) دی اگوائی وچ، ہن گھڑی والا نسخہ سورج دی روشنی اُتے لایا اے۔ اوہ نتیجے نوں سورجی آپٹیکل گھڑی (solar optical clock) آکھدے نیں۔
اک لکیر، اک لیزر
- چھت اُتے اک نِکا سورجی ٹریکر سورج دی پوری تھالی دی روشنی اک سنگل موڈ آپٹیکل فائبر وچ پاندا اے — سورج اینج ویکھیا جاندا اے جیویں اوہ کوئی دور دا تارا ہووے۔
- لیبارٹری وچ، سورج دی روشنی اک ڈیٹیکٹر اُتے اک لیزر نال رَلائی جاندی اے۔ لیزر دی فریکوئنسی اگے پِچھے ہلائی جاندی اے، جیہدے نال اک سگنل بندا اے جو ٹھیک لوہے دی اک جذب کرن والی لکیر دے مرکز اُتے صفر ہو جاندا اے، 1,565.28 نینومیٹر دے نیڑے، اک لکیر جو تقریباً 4.3 گیگا ہرٹز چوڑی اے۔ ایہہ چوڑائی آلے دا نقص نئیں: گرمی تے سورج دیاں گیساں دی اُبلدی ہلچل (convection) لکیر نوں پھیلا دیندیاں نیں، تے مرکز نوں ایسے دھندلی پٹی دے اندروں لبھنا پیندا اے۔
- اک فیڈ بیک لوپ لیزر نوں اوتھے جوڑی رکھدا اے۔ نال ای، NIST ولوں درست کیتے ہائیڈروجن میزر — ہائیڈروجن والی اک ایٹمی گھڑی، جو کجھ گھنٹیاں تک بہت ٹِکی رہندی اے تے ایتھے ویلے دے حوالے دے طور تے ورتی گئی — نال بنھی اک فریکوئنسی کنگھی لگاتار لیزر دی فریکوئنسی گِندی اے — سیکنڈ دی سرکاری تعریف نال سدھا رابطہ۔
فریکوئنسی دا اک اربواں حصہ
اک سیکنڈ وچ، لیزر لکیر دا مرکز تقریباً 3 میگا ہرٹز تک لبھ لیندا اے، یعنی لکیر دی چوڑائی دا اک بٹا 1,400 حصہ۔ رفتار وچ ایہہ 4.7 میٹر فی سیکنڈ بندا اے: ڈاپلر اثر روشنی دی فریکوئنسی نوں سوتے دی رفتار دے حساب نال کھسکاندا اے، تے ایس طول موج اُتے 1 میٹر فی سیکنڈ تقریباً 0.64 میگا ہرٹز دا بندا اے۔ کجھ ہزار سیکنڈاں دا اوسط ایہنوں تقریباً 200 کلو ہرٹز تک لے آندا اے — تقریباً 30 سینٹی میٹر فی سیکنڈ، یا روشنی دی فریکوئنسی دا اک ارب وچوں اک حصہ۔
ایہہ درستی اوس کوانٹم حد دے بہت نیڑے نیڑے چلدی اے جو ایس طرح دی ناپ وچ فوٹاناں دی بے ترتیب آمد توں متوقع اے: ناپے گئے اوسط ویلیاں وچ کوئی آلے والا شور ایہدے نال ظاہری طور تے نئیں جُڑدا۔ ٹیم دے پچھلے آلے دے مقابلے، جو لکیر اُتوں ہولی ہولی لنگھدا اے، جڑیا لیزر لگ بھگ دس گُنا ودھ درست اے۔
(a) جڑے لیزر (گہرا نیلا) تے لنگھن والے آلے (ہلکا نیلا) نال 5,000 سیکنڈاں وچ لکیر دے مرکز دیاں ناپاں؛ (b) سورج دیاں ڈولاں 5.5 منٹ دے نیڑے اک سکھر بن کے دسدیاں نیں؛ (c) درستی اوسط دے ویلے نال، کوانٹم حد (ٹُٹویں لکیر) ول، سدھردی اے۔ — شکل 4، Fredrick، Cole تے ساتھی (2026)، arXiv:2610.28485۔
سورج ساہ لیندا اے، چن لنگھدا اے
ناپاں سورج دی اپنی حرکت وکھاندیاں نیں۔ 5.5 منٹ اُتے اک صاف سکھر اوہدی سطح دیاں صوتی ڈولاں (acoustic oscillations) وکھاندا اے، آواز دیاں لہراں جو اوہدے اندر نوں جانچدیاں نیں۔ اوہ اک سر درد وی نیں: درستی صرف اودوں تِکھی سدھردی اے جدوں اوسط اوہناں دے پنج منٹی ویلے نوں ڈھک لوے۔
8 اپریل 2024 نوں، ٹیم نے بولڈر توں جزوی سورج گرہن ویکھیا، جتھے چن نے سورج دا تقریباً 80% ڈھک لیا۔ کیونکہ سورج گھمدا اے، اک کنڈا ساڈے ول آندا اے تے دوجا دور جاندا اے۔ جیویں چن نے اک کنڈا لُکایا، فیر دوجا، لوہے دی لکیر تقریباً 500 میٹر فی سیکنڈ تک کھسکی — روسیٹر-میکلافلن اثر (Rossiter-McLaughlin effect)، اوہو نشانی جو اپنے تاریاں اگوں لنگھدے سیاریاں نوں پڑھن لئی ورتی جاندی اے۔
8 اپریل 2024 دا گرہن دوہاں آلیاں دی نظر نال: (a) جیویں چن سورجی تھالی پار کردا اے، لکیر پہلاں اک پاسے، فیر دوجے پاسے کھسکدی اے؛ (b، c) جڑیا لیزر (گہرا نیلا) لنگھن والے آلے (ہلکا نیلا) نالوں کتے گھٹ کھِلردا اے۔ — شکل 5، Fredrick، Cole تے ساتھی (2026)، arXiv:2610.28485۔
سورج توں ہور تاریاں تک
مصنفاں دا اندازہ اے کہ اڈیپٹو آپٹکس والی اک 25 توں 40 میٹر دوربین — بن رہیاں Giant Magellan Telescope تے Extremely Large Telescope دی حد — ایہہ اکلّی لکیر والی درستی کجھ گھنٹیاں وچ سب توں نیڑے دے سورج ورگے تاریاں تک لیا سکدی اے۔ تِکھی ماڈیولیشن، لما اوسط تے اکٹھیاں ناپیاں کئی لکیراں ایہنوں 10 سینٹی میٹر فی سیکنڈ ول دھک سکدیاں نیں۔
تارے اپنی حد آپ طے کردے نیں۔ اوہناں دی اُبلدی سطح، گرینولیشن، اک گھنٹے وچ وی کئی دہائیاں سینٹی میٹر فی سیکنڈ دا شور جوڑدی اے۔ لکیراں نوں اک اک کر کے ناپنا، ہر اک مقناطیسیت تے ڈونگھائی لئی اپنے ڈھنگ نال حساس، بالکل اوہ شے اے جو تارے دی بے چینی نوں کسے اَن دسے سیارے دی کھچ توں وکھ کرن وچ مدد کر سکدی اے۔