اوہ گھڑیاں جو وقت وچ ای جوار بھاٹا محسوس کردیاں نیں
کشش ثقل وقت دے لنگھن اُتے اثر پاؤندی اے، جیویں عمومی اضافیت (general relativity) بیان کردی اے۔ دھرتی اُتے، کسے گھڑی دی رفتار اُچائی دے ہر میٹر لئی 10¹⁶ وچوں لگ بھگ اک حصہ بدلدی اے۔ ایس لئی دُور دُور دیاں گھڑیاں دا ٹاکرا دھرتی دے کشش ثقل دے پوٹینشل (gravity potential، یعنی موٹے طور تے ایہہ کہ کوئی تھاں دھرتی دی کشش ثقل وچ کِنی ڈونگھی اے، جو بہتا اُچائی دے نال چلدا اے) وچ فرق سدھا ناپ سکدا اے — اک طریقہ جیہنوں گھڑیاں نال اُچائی ناپنا (chronometric levelling) آکھدے نیں۔ ہُن تیکر، تجربیاں نے ایہنوں ٹِکے ہوئے فرقاں لئی ورتیا اے، جیویں دو لیبارٹریاں وچکار اُچائی دا فرق، کجھ سینٹی میٹراں دی غیر یقینی (uncertainty) تیکر اپڑدے ہوئے۔
اک سگنل جیہدی پیشین گوئی ہر کوئی کر سکدا اے
پر دھرتی اُتے کشش ثقل ٹِکی ہوئی نہیں۔ چن تے سورج دی کھچ دن بھر بدلدی رہندی اے، ٹھوس دھرتی ایہدے جواب وچ بگڑدی اے، تے سمندراں دا جوار بھاٹا زمین اُتے بھار پاؤندا اے۔ رَل کے، ایہہ کسے وی اک تھاں اُتے گھڑی دی رفتار نوں 5 × 10⁻¹⁷ تیکر کِھسکا دیندے نیں، لگ بھگ دن وچ اک تے دو چکراں دیاں تالاں نال۔
دو گھڑیاں جیہڑی شے دا ٹاکرا کردیاں نیں اوہ اوہناں دیاں تھاواں وچکار فرق اے۔ طول بلد (longitude) وچ وکھ سٹیشن جوار بھاٹا وکھرے ویلیاں اُتے محسوس کردے نیں؛ عرض بلد (latitude) وچ وکھ سٹیشن ایہنوں وکھری طاقت نال محسوس کردے نیں۔ اک براعظم دے آر پار، ایہہ فرق 10¹⁸ وچوں کجھ حصے جھولدا اے۔ ایہدے پچھے چلن لئی، گھڑیاں دا ٹاکرا کجھ گھنٹیاں وچ لگ بھگ 1 × 10⁻¹⁸ تیکر ٹِکواں ہونا چاہیدا اے۔ آپٹیکل گھڑیاں نے پہلاں کدی وی وقت نال بدلدا اجیہا سگنل وکھرا نہیں سی کیتا۔
یورپ بھر وچ گھڑیاں
44 کھوجیاں دے اک رَلویں گروہ نے، جیہدے خط و کتابت والے لکھاری (corresponding authors) جرمنی دے شہر براؤن شوائیگ (Braunschweig) وچ Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) دے Sören Dörscher تے برطانیہ دے ٹیڈنگٹن (Teddington) وچ National Physical Laboratory (NPL) دے Ian Hill نیں، آپٹیکل لیٹس گھڑیاں (optical lattice clocks) ورتیاں، جیہناں وچ سٹرانشیم (strontium) یا اٹربیم (ytterbium) دے ایٹم لیزر روشنی دے اک جال وچ پھڑ کے رکھے جاندے نیں۔ ایہہ فیز (phase) نوں ٹِکایا رکھن والے آپٹیکل فائبراں دے یورپی جال راہیں جُڑیاں نیں، جیہدا مرکز پیرس اے۔
گھڑیاں دے دو جوڑیاں نے مُکھ کم کیتا، ہر اک لگ بھگ 800 کلومیٹر دی دُوری اُتے:
- تورینو تے براؤن شوائیگ (لگ بھگ 840 km)، مارچ 2025۔ ایتھے، PTB نے اپنی چُکی جان والی گھڑی PTB-Sr4 اٹلی دے Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRiM) نوں اک دُور دے سینسر وجوں گھلی، تے اوہدا ٹاکرا اپنی لیبارٹری والی گھڑی PTB-Sr3 نال کیتا۔ ایہہ تھاواں بہتا عرض بلد وچ وکھ نیں (لگ بھگ 7°)، ایس لئی جوار بھاٹا اوہناں تیکر وکھریاں طاقتاں نال اپڑدا اے۔
- ٹیڈنگٹن تے براؤن شوائیگ (لگ بھگ 740 km)، مارچ 2023، NPL دی گھڑی NPL-Sr1 نال۔ لگ بھگ اکو عرض بلد اُتے پر طول بلد وچ 11° وکھ، ایہہ تھاواں اکو جوار بھاٹا وکھرے ویلیاں اُتے محسوس کردیاں نیں۔
جوار بھاٹے دے ماڈل نے تھاواں وچکار چوٹی توں چوٹی 5 × 10⁻¹⁸ تیکر دے فرقاں دی پیشین گوئی کیتی — اک ارب ارب وچوں کجھ حصے۔ دوہاں جوڑیاں نے لوڑیندی ٹِکاوٹ حاصل کر لئی، بہت ای ٹِکویاں لیزر کیویٹیاں (laser cavities) دے سدقے، جیہناں وچ اک 20 سینٹی میٹر دی چُکی جان والی وی سی۔
وقت نوں چڑھدا تے لہندا ویکھنا
تِن گھنٹیاں دی اوسط کڈھن تے، ہر جوڑے دیاں دوہاں گھڑیاں دی ٹک ٹک دی رفتار (اوہناں دیاں فریکوئنسیاں) دا تناسب پیشین گوئی کیتے جوار بھاٹے وانگ چڑھیا تے لتھا۔ اک طیفی تجزیے (spectral analysis) نے ایہنوں ہور صاف کر دتا: دوہاں ٹاکریاں نے اک تکڑی دن وچ دو واری والی تال وکھائی، جو پیشین گوئی نوں منفی کرن تے لگ بھگ پوری طرحاں مُک گئی — جیہدے توں پتا لگا کہ اُچائی (amplitude) تے ویلا دوویں میل کھاندے سن۔ ٹیڈنگٹن–براؤن شوائیگ جوڑے نے دن وچ اک واری والی تال وی وکھائی جیہدی پیشین گوئی اوہدی جیومیٹری کردی اے؛ تورینو–براؤن شوائیگ جوڑے نے، جیویں توقع سی، نہیں وکھائی۔
فیر Kalman فلٹر (Kalman filter) ناں دے اک پچھا کرن والے الگورتھم نے، جو لائیو ڈیٹا اُتے وی چل سکدا سی، ناپیا کہ ویکھیا گیا سگنل ماڈل دے مقابلے کِنا تکڑا سی، جتھے 1 دا مطلب اے پورا میل۔ ہر اک لئی لگ بھگ اک ہفتے وچ، ایہنے تورینو لئی 1.42 ± 0.35 تے ٹیڈنگٹن لئی 1.12 ± 0.24 لبھیا — دوویں صفر توں چار معیاری انحرافاں (standard deviations) نالوں ودھ دُور۔ اکلے دن وی پیشین گوئی نال میل کھاندے سن: جوار بھاٹا ناپ دے اک دن توں گھٹ وچ وکھرا پچھان لیا گیا۔ پیرس، تورینو تے ٹیڈنگٹن وچ گھڑیاں دے ہور جوڑے رَلا کے، وزن والی اوسط (weighted average) 1.00 ± 0.12 نکلی۔
جانچ لئی، ٹیم نے اوہو تجزیہ تورینو وچ نال نال پئیاں دو گھڑیاں اُتے چلایا، جتھے جوار بھاٹے دا فرق لگ بھگ 10⁻²² اے، تے فلٹر نوں دو دُور دُور دیاں تھاواں وچکار دا جوار بھاٹا لبھن لئی آکھیا۔ ایہنے صفر نال میل کھاندیاں قدراں لبھیاں، جیویں ہونا چاہیدا سی۔
لکھاریاں دے اندازے مطابق، ایہہ اثر ہر سٹیشن اُتے، دن وچ اک یا دو واری، لگ بھگ 10 سینٹی میٹر دی اُچائی دیاں تبدیلیاں دے برابر اے۔
جوار بھاٹے توں جوالا مکھیاں تیکر
ناپ تول دے ماہراں (metrologists) لئی، سبق عملی اے: جوار بھاٹا لمی دُوری والے گھڑیاں دے ٹاکریاں وچ اک اصلی، اگاؤں دسیا جا سکن والا جھکاؤ (bias) اے، تے کسے ناپ مہم دی اوسط لمے ویلے دی اوسط توں وکھری ہو سکدی اے۔ جیویں جیویں گھڑیاں 10⁻¹⁸ تے اوس توں اگے دا نشانہ رکھدیاں نیں، ایہدا ماڈل بناؤنا لازمی اے۔
دھرتی دے سائنس داناں لئی، چُکی جان والی گھڑی سب توں اہم اے۔ ایہنے ٹِکیاں ہوئیاں لیبارٹری گھڑیاں جِنا ای چنگا کم کیتا، ایس لئی گھڑیاں اجیہیاں تھاواں اُتے گھلیاں جا سکدیاں نیں جو اوہناں دی ارضیاتی طبیعیات (geophysics) والی دلچسپی لئی چُنیاں جان، جتھے وی فائبر اپڑدا ہووے۔ فیر گھڑیاں دے جال زمینی پانی، برف، سمندر تے ہوا دی ہولی ہولی نویں ونڈ، یا کسے جوالا مکھی تھلے میگما دے خانے دے بھرن اُتے نظر رکھ سکدے نیں، تے سیٹلائٹ والے کشش ثقل مشناں نوں، جو مہینے وچ اک واری نمونے لیندے نیں، زمین اُتے روزانہ توں ہفتہ وار ناپاں نال جانچ سکدے نیں۔
جال ودھدا جا رہیا اے: پولینڈ وچ تورون (Toruń) نال اک نویں جوڑ نے سب توں چوڑی چڑھدے–لہندے دُوری نوں 11° توں لگ بھگ 19° تیکر کھچ دتا اے، تے بیلجیم تے نیدرلینڈز نال جوڑاں دی وِنتی اے۔ اکو عرض بلد اُتے سٹیشناں لئی، دن وچ دو واری والا جوار بھاٹے دا سگنل طول بلد وچ 90° دی وِتھ اُتے سب توں ودھ ہوندا اے — اک اجیہی وِتھ جیہڑی صرف سمندر پار جوڑ ای اپڑ سکدے نیں۔ فی الحال، جوار بھاٹا ٹیسٹ دا کم دیندا اے: کشش ثقل وچ اک اجیہی تبدیلی جیہدا حساب ہر کوئی اگاؤں لا سکدا اے، تاں جو بعد وچ گھڑیاں اُتے گھٹ اگاؤں دسیاں جان والیاں تبدیلیاں لئی بھروسا کیتا جا سکے۔