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पृथ्वी की सतह पर आपके द्वारा अनुभव किए जाने वाले गुरुत्वाकर्षण बल की मात्रा असमान है। ऐसा इसलिए है क्योंकि यह पास के द्रव्यमान की मात्रा पर निर्भर करता है: यदि एक क्षेत्र में अधिक द्रव्यमान है, उदाहरण के लिए, एक पर्वत श्रृंखला के रूप में, उस क्षेत्र के पास जो बल आप अनुभव करेंगे, वह एक शहर के बीच में, कहने से अधिक होगा।
इसने कहा, एक स्थान और अगले के बीच का अंतर नोटिस करने के लिए सबसे संवेदनशील उपकरणों के अलावा किसी भी चीज़ के लिए बहुत छोटा है। ऐसा ही एक उपकरण गुरुत्वाकर्षण ग्रैडियोमीटर है। कहते हैं कि आप एक इमारत के ऊपर से एक गेंद छोड़ते हैं। न्यूटन के दूसरे कानून में कहा गया है कि एक निकाय पर काम करने वाला बल उसके त्वरण (f = m · a) से गुणा किए गए द्रव्यमान के बराबर है। जैसे ही गेंद जमीन की ओर गिरती है, इसके त्वरण की गणना गेंद पर अभिनय करने वाले बल को विभाजित करके की जा सकती है – जो पास के द्रव्यमान पर निर्भर करता है – इसके द्रव्यमान द्वारा।
इसी तरह, एक गुरुत्वाकर्षण ग्रैडोमीटर मापता है कि एक गेंद एक जगह की तुलना में एक स्थान पर कितनी तेजी से या धीमी गति से गिरती है। उदाहरण के लिए, एक तेल कंपनी यह पता लगा सकती है कि एक हाइड्रोकार्बन जमा कहाँ स्थित है और विभिन्न गहराई पर जमीन के घनत्व को समझने के लिए और इस जानकारी के संयोजन के लिए एक गुरुत्वाकर्षण ग्रैडियोमीटर का उपयोग करके इसे भूमिगत रूप से कैसे वितरित किया जाता है, इसके वैज्ञानिकों को विभिन्न प्रकार के चट्टानों के गुणों के बारे में क्या पता है। चूंकि हाइड्रोकार्बन चट्टानों की तुलना में कम घने होते हैं, एक गुरुत्वाकर्षण ग्रैडियोमीटर यह बताएगा कि जमा के स्थान के ऊपर गिराए जाने पर गेंद कम तेज हो जाती है।
14 मार्च को पेपर में ईपीजे क्वांटम प्रौद्योगिकीनासा के वैज्ञानिकों की एक टीम ने एक उपन्यास विचार का प्रस्ताव रखा: कि एक उन्नत क्वांटम ग्रेविटी ग्रैडियोमीटर (क्यूजीजी) को एक उपग्रह पर रखा जा सकता है और कम-पृथ्वी की कक्षा में लॉन्च किया जा सकता है। उस बुलंद पर्च से, यह उपकरण जलवायु परिवर्तन के अध्ययन के साथ -साथ देशों को राष्ट्रीय सुरक्षा में सुधार करने में मदद करने के लिए पृथ्वी के पानी, बर्फ और चट्टानों के वितरण में छोटे बदलावों का अध्ययन कर सकता है।
एक क्यूजीजी में, एक विशेष तत्व (आमतौर पर रूबिडियम) के परमाणुओं को एक वैक्यूम में निरपेक्ष शून्य के पास ठंडा किया जाता है ताकि वे कणों के बजाय लहरों की तरह व्यवहार करना शुरू कर दें, और लेजर द्वारा हेरफेर किए जाते हैं। इस राज्य में, वे एक चरण शिफ्ट का अनुभव करते हैं जो सीधे उन पर अभिनय करने वाले गुरुत्वाकर्षण बल की ताकत के लिए आनुपातिक है। शिफ्ट बेहद संवेदनशील है। इसलिए इस तरह के सेटअप की एक जोड़ी का उपयोग करके 1 मीटर अलग-अलग है, एक QGG पृथ्वी की सतह पर 1 मीटर की दूरी पर 10^-15 मीटर/S2 से कम त्वरण में अंतर को कम कर सकता है।
दूसरे शब्दों में, अंतरिक्ष में अल्ट्रा-कोल्ड परमाणुओं और लेज़रों का एक समूह यह माप सकता है कि हिमालय का वजन कितना है।
नासा की टीम के अनुसार, इस तरह के क्यूजी पर एक सैटेलाइट का वजन लगभग 125 किलोग्राम हो सकता है, इसकी मात्रा 250 लीटर (एक तेल ड्रम की तरह) है, और 350 डब्ल्यू (एक पुराने इंटेल सीपीयू की तरह) का उपभोग करती है।
पेपर में, टीम ने एक QGG को सत्यापित करने के लिए एक प्रौद्योगिकी प्रदर्शन का प्रस्ताव दिया है, जिसे अंतरिक्ष में भेजा जा सकता है, इसके बाद एक परिचालन मिशन है। नासा के जेट प्रोपल्शन प्रयोगशाला में एक पोस्टडॉक्टोरल शोधकर्ता और टीम के सदस्यों में से एक ने एक बयान में कहा, “हमें इसे उड़ाने की आवश्यकता है ताकि हम यह पता लगा सकें कि यह कितना अच्छा काम करेगा, और इससे हमें न केवल क्वांटम ग्रेविटी ग्रैडियोमीटर को आगे बढ़ाने की अनुमति मिलेगी, बल्कि सामान्य रूप से क्वांटम तकनीक भी होगी।”
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प्रकाशित – 23 अप्रैल, 2025 01:20 PM IST
