घड्याळ अचूक वेळ कशी दाखवते?

कथा : प्रा. देवबा पाटील

सीता व नीता या दोन जुळ्या बहिणी खूपच अभ्यासू व जिज्ञासू होत्या. योगायोगाने सुट्टीनिमित्त त्यांची एक प्राध्यापिका मावशी त्यांच्या घरी आलेली होती. या दोघीहीजणी संध्याकाळी शाळेतून घरी आल्यावर आधी आपला गृहपाठ पूर्ण करून घ्यायच्या व मग ऊन उतरल्यावर मावशीसोबत घराच्या गच्चीवर जाऊन आरामात आपले प्रश्न विचारत बसायच्या.

त्या दिवशीही मावशीने हिरवी झेंडी दाखविल्याबरोबर त्यांच्या कळ्या फुलल्या व त्या सतरंजी घेऊन मावशीसोबत गच्चीवर गेल्या. गच्चीवर सतरंजी टाकून त्या आरामात बसल्या असताना मावशीची नजर तिच्या मनगटावरील घड्याळाकडे गेली. त्याबरोबर या दोघीही मावशीच्या घड्याळाकडे बघू लागल्या. मावशी काही बोलणार एवढ्यात नीता म्हणाली,

“मावशी घड्याळाची अचूक वेळ कशी काय ठरवली जाते?” मावशी सांगू लागली, “पृथ्वीवर कुठल्याही जागेचे स्थान निश्चित करणे सोयीचे व्हावे म्हणून पृथ्वीवर शास्त्रज्ञांनी अक्षांश व रेखांश आखले आहेत. त्यामुळे एकाच रेखांशावर असणा­ऱ्या कोणत्याही ठिकाणी आपल्याला दिवसाची एकच वेळ अनुभवायला येते, तर एकमेकांच्या पूर्व आणि पश्चिमेला असणा­ऱ्या ठिकाणी एकाच वेळी दिवसाची वेगवेगळी वेळ असल्याचे अनुभवायला येते. याप्रमाणे प्रत्येक रेखांशावरील वेळेत एका तासाचा फरक पडतो.” मावशी पुढे म्हणाली, इंग्लंडमधील ग्रिनीच या गावावर शून्य रेखांश आखला आहे. त्याला पहिला रेखांश मानून इतर सारे अक्षांश व रेखांश त्याच्या पूर्वेला किंवा पश्चिमेला मोजण्यात येतात. ग्रिनीच येथील वेळ ही घड्याळासाठी प्रमुख वेळ धरण्यात आली आहे. त्यापासून एखाद्या ठिकाणच्या अंतरानुसार मग त्या ठिकाणच्या घड्याळाच्या वेळेत बदल करण्यात येतो.”

“ग्रिनीच येथील वेळ ही कायम अचूक राहण्यासाठी शास्त्रज्ञ या ठिकाणाहून सूर्य व तारे यांच्या आकाशातील हालचाली व स्थाने यांचे निरीक्षण करून त्यांना प्रमाण मानतात व त्यानुसार ग्रिनीच येथील वेळ अचूक ठरवतात. ग्रिनीच येथील वेळेनुसार जगातील घड्याळे लावली जातात.” मावशीने सविस्तर समजावून सांगितले.
“मग ते क्वार्ट्झची घड्याळे अचूक वेळ कशी दाखवतात मावशी?” सीताने प्रश्न केला.

“क्वार्ट्झ ही एक प्रकारची स्फटीकमय काच असते. ती नैसर्गिकही असते व कृत्रिमरीत्याही निर्माण करता येते. ते स्फटीक असल्याने तिचे रेणू हे नियमबद्ध असतात. कृत्रिम स्फटिकाची अतिशय पातळ आकाराची चकती म्हणजे  मायक्रोमीटरची चकती घड्याळामध्ये वापरतात. क्वार्ट्झ स्फटिकाची कंपने म्हणजे आंदालने ही अतिशय उच्च, नियमबद्ध व अचूक असतात. ज्यावेळी क्वार्ट्झ स्फटिकाला प्रत्यावर्ती विद्युतप्रवाह दिला जातो त्यावेळी त्याच्या लांबी, रुंदीत अत्यंत सूक्ष्म बदल होतात व विद्युतप्रवाहाप्रमाणे त्याची मापे सतत बदलत असतात. त्यामुळे त्याच्या विरुद्ध पृष्ठभागांमध्ये सतत सूक्ष्म कंपने निर्माण होतात. घड्याळ कोणतेही असो, कालमापनासाठी त्यामध्ये स्पंदने निर्माण करणे आवश्यक असतात. या स्पंदनांमधील कालांतरही अगदी अचूक असावे लागते. तसेच ते तापमान व हवामान यांच्या परिणामांपासून मुक्त पाहिजे असतात. क्वार्ट्झ ही गरज परिपूर्ण करते. क्वार्ट्झच्या कंपनांतील अंतर अतिशय अचूक असते व तिच्यावर तापमानाचा व हवामानाचा विपरीत परिणाम होत नाही. त्यामुळे ती स्पंदने बदलत नाहीत, ती स्थिर कालांतराचीच राहतात. म्हणून क्वार्ट्झचे घड्याळ वेळ अचूक दाखवते.” मावशीने खुलासा केला. एवढ्यात आईचा अलार्म वाजला म्हणजे आईने आवाज देत मावशीला व त्यांनाही खाली बोलावले.