पारंपरिक घडय़ाळांचे आधुनिक घडय़ाळांत रूपांतर होण्यासाठी दाबविद्युत (पिझोइलेक्ट्रिक) परिणाम कारणीभूत ठरला. तापमानातील बदलामुळे स्फटिकात निर्माण होणाऱ्या विद्युतदाबावर संशोधन करताना जॅक्स आणि पियरे या क्यूरी बंधूंना हा शोध लागला. तांब्याच्या दोन पट्टय़ांमध्ये ठेवलेल्या स्फटिकांवर दाब दिल्यानंतर विद्युतदाबाची निर्मिती होत असल्याचे त्यांना आढळले. हा शोध ८ एप्रिल १८८० रोजी फ्रेंच सोसायटी ऑफ मिनरोलॉजी या संस्थेला सादर करण्यात आला. एका वर्षांतच क्यूरी बंधूंनी याच्या उलट परिणामही शोधला. या उलट परिणामानुसार, विद्युतदाबाच्या प्रभावाखाली स्फटिक आपला आकार बदलतात. कालांतराने, या स्फटिकांवर जर प्रत्यावर्ती (ऑल्टन्रेटिंग) विद्युतदाब निर्माण केला, तर प्रत्येक स्फटिक हा एका स्थिर कंपनसंख्येने कंप पावू लागत असल्याचेही स्पष्ट झाले. स्फटिकांच्या याच गुणधर्माचा उपयोग करून विसाव्या शतकात अचूक घडय़ाळांची निर्मिती केली गेली. पारंपरिक घडय़ाळांत एका स्प्रिंगच्या साहाय्याने ऊर्जा पुरवली जायची. या ऊर्जेद्वारे चाके फिरवून त्यातील काटे फिरवले जात. हे काटे नियंत्रित गतीने फिरण्यासाठी घडय़ाळात बॅलन्स व्हील किंवा लंबकाचा वापर केला जाई. स्थिर कंपनसंख्येमुळे स्फटिक हा यासाठी एक अचूक पर्याय मिळाला. सन १९२७ मध्ये अमेरिकेतील बेल टेलिफोन लॅबोरेटोरीज्च्या वॉरेन मॅरिसन आणि जे. डब्लू. हॉर्टन यांनी क्वार्ट्झवर आधारलेले सर्वात पहिले घडय़ाळ बनवले. (क्वार्ट्झ म्हणजे स्फटिकाच्या स्वरूपातील सिलिकॉन डायऑक्साइड.) बॅटरीवर चालणाऱ्या या घडय़ाळ्यातल्या क्वार्ट्झवरील विद्युतदाबामुळे क्वार्ट्झ ठरावीक कंपनसंख्येने कंप पावू लागतो. एका इलेक्ट्रॉनिक सर्किटद्वारे या स्थिर कंपनसंख्येचे विद्युत स्पंद निर्माण केले जातात आणि त्याद्वारे घडय़ाळातील चाके नियंत्रितपणे फिरवली जातात. क्वार्ट्झची घडय़ाळे महिन्याला फार तर काही सेकंद पुढे-मागे होतात. काही अणू हे योग्य त्या लहरलांबीची ऊर्जा मिळताच एका ठरावीक कंपनसंख्येने कंप पावू लागतात. घडय़ाळातील काटय़ांची गती अधिक अचूक नियंत्रित करण्यासाठी या कंपनांचाही उपयोग करता येतो. इसिडोर राबी याने सुचवल्यानुसार, १९४८ साली अमेरिकेतील नॅशनल ब्यूरो ऑफ स्टँडर्ड्स या संस्थेने असे पहिले आण्विक घडय़ाळ तयार केले. यासाठी अमोनियाच्या रेणूंच्या कंपनांचा वापर केला गेला. १९५५ साली लंडनच्या नॅशनल फिजिकल लॅबोरेटोरीमध्ये सिझियमच्या अणूंच्या कंपनावर आधारलेले अधिक अचूक घडय़ाळ तयार केले गेले. हे घडय़ाळ दिवसाला फक्त ०.०००१ सेकंद मागे-पुढे होत होते. डॉ. राजीव चिटणीस मराठी विज्ञान परिषद, वि. ना. पुरव मार्ग, चुनाभट्टी, मुंबई २२ office@mavipamumbai.org
