आपका सिर आपके पैरों से बूढ़ा है। परमाणु घड़ियों ने यह साबित किया।

आपका सिर आपके पैरों से बूढ़ा है। यह कोई पहेली नहीं है। यह मापा गया तथ्य है, और आप जितने दिन खड़े रहते हैं, यह फर्क थोड़ा बढ़ता जाता है।

अमेरिका के राष्ट्रीय मानक और प्रौद्योगिकी संस्थान NIST के भौतिक विज्ञानियों ने 2010 में दो प्रायोगिक परमाणु घड़ियों से यह साबित किया। हर घड़ी एक ही एल्यूमिनियम आयन के कंपन को गिनकर समय मापती थी। उनमें से एक घड़ी करीब 3.7 अरब वर्षों में एक सेकंड से भी कम गलत होती है।

एक फुट की ऊंचाई काफी थी

टीम ने दोनों घड़ियों को 75 मीटर लंबे ऑप्टिकल फाइबर से जोड़ा और फिर एक घड़ी को सिर्फ 33 सेंटीमीटर, करीब एक फुट, ऊपर उठा दिया। ऊपर वाली घड़ी तेज चलने लगी। वह पृथ्वी के केंद्र से थोड़ा दूर थी, गुरुत्वाकर्षण थोड़ा कमजोर महसूस हुआ, और उसके लिए समय थोड़ा तेज बीता। अल्बर्ट आइंस्टीन के सामान्य सापेक्षता सिद्धांत की भविष्यवाणी ठीक यही है।

असर इतना छोटा है कि कोई महसूस नहीं कर सकता। NIST के हिसाब से 79 साल के जीवन में फर्क करीब 90 अरबवें हिस्से सेकंड का ही होता है। नतीजा 24 सितंबर 2010 को Science पत्रिका में छपा। सापेक्षता का यह हिस्सा पहली बार किसी रॉकेट की जगह सीढ़ियों के पैमाने पर मापा गया था।

चलती घड़ी धीरे चलती है

उन्हीं घड़ियों ने आइंस्टीन की दूसरी भविष्यवाणी भी पकड़ी। जब एक घड़ी के आयन को कुछ मीटर प्रति सेकंड की रफ्तार से, करीब 20 मील प्रति घंटा चलती कार जैसी रफ्तार से, चलाया गया तो वह घड़ी अपने स्थिर साथी से धीरे चलने लगी। गति समय को धीमा करती है। ऊंचाई उसे तेज करती है।

2022 में NIST और कोलोराडो बोल्डर विश्वविद्यालय के संयुक्त संस्थान JILA के विज्ञानियों ने करीब एक लाख अति ठंडे स्ट्रोंशियम परमाणुओं के बादल के भीतर सिर्फ एक मिलीमीटर दूर घड़ियों की तुलना की। बादल का ऊपरी हिस्सा निचले हिस्से से अलग रफ्तार से चला। Nature में छपे नतीजों ने आज की बेहतरीन घड़ियों से 50 गुना सटीक घड़ियों का रास्ता दिखाया।

इतना छोटा असर क्यों मायने रखता है

GPS उपग्रह पृथ्वी से बहुत ऊपर हैं, जहां समय तेज चलता है, और वे तेज गति से भी चलते हैं, जो समय को धीमा करता है। इंजीनियरों को दोनों असर सुधारने पड़ते हैं, वरना प्रणाली की दी गई जगह बहुत भटक जाएगी। एक मिलीमीटर ऊंचाई महसूस कर सकने वाली घड़ियां एक दिन गुरुत्वाकर्षण को सीधे मापकर पृथ्वी की आकृति का नक्शा बना सकती हैं।

तो सीढ़ी चढ़ते समय भौतिकी साफ है। ऊपर खड़ा व्यक्ति, लगभग नामुमकिन छोटे फर्क से, नीचे खड़े व्यक्ति से थोड़ा तेज बूढ़ा होता है।

स्रोत

NIST ने 2010 के प्रयोग, 33 सेंटीमीटर की ऊंचाई के फर्क और 90 अरबवें हिस्से सेकंड के आंकड़े की जानकारी अपने बयान में दी। ScienceDaily ने 2022 में Nature में छपे JILA के मिलीमीटर पैमाने के मापन की खबर दी।