புலோவாக்காரர்களைத் தலை குனிய வைத்தது, 1968 –ல் வந்த ஜப்பானிய ஸீய்க்கோ படிக (Seiko quartz watch) கடிகாரம். படிகக் கடிகாரங்கள், பத்து மாதத்தில் ஒரு நொடி இழக்கும் அளவிற்குத் துல்லியமானவை. இன்று படிகக் கடிகாரங்கள் சிரிக்காத இடங்களே கிடையாது எனலாம். இதன் உபயோகங்களை விவரித்தால், படிக்கும் வாசகர்கள் தூங்கப் போய் விடுவார்கள். அந்த அளவிற்கு விவரங்கள் எல்லோருக்கும் தெரியும். இன்றைய படிகக் கடிகாரங்கள் துல்லியத்துடன் மிகவும் மலிவாகவும் கிடைக்கின்றன. கடிகார ரிப்பேர் என்ற தொழிலையே அழித்துவிடும் சக்தி கொண்டது இந்த படிகக் கடிகார முன்னேற்றம்.

[தமிழில், quartz என்பதற்குச் சரியான சொல்லை நாம் உருவாக்கவில்லை என்பது என் கருத்து. படிகம் என்பது crystal என்பதை குறிக்கும். Quartz என்பது ஒரு வகை crystal என்பது உண்மை. ஆனால், Pine tree என்பதற்கு, ‘ஒரு வகை மரம்’ என்று சொல்வதுபோல இருக்கிறது! ஏன், ’கடிகாரப் படிகம்’ என்றாவது சொல்லக் கூடாது?]

படிகக் கடிகாரப் பயன்பாடுகள் வெறும் கடிகாரத்தோடு நிற்கவில்லை. ஒவ்வொரு கணினியிலும், செல்பேசியிலும், மின்னணு அளவீட்டு எந்திரங்கள் என்று பல தரப்பட்ட துல்லியத் தேவைகளுக்குப் படிகங்கள் காரணமாக இருக்கின்றன. விஞ்ஞானத்தில் பல வழக்கமான  ஆரம்பங்கள் போலவே, அதிக வசீகரம் இல்லாதது படிகங்களின் தொடக்கம்.

19 –ஆம் நூற்றாண்டின் இறுதியில், பியர் க்யூரி (Pierre Curie) என்னும் பிரெஞ்சு விஞ்ஞானியால், அழுத்த மின்சாரம் (piezoelectricity) என்ற நிகழ்வு கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. படிகங்களை அழுத்தப்படுத்தினால், அவை அந்த அழுத்தசக்தியை மிகச் சிறிய மின்சாரமாக மாற்றுவது அழுத்த மின்சாரம் எனப்படுகிறது. ஆரம்பத்தில் இதற்கு ஒரு பயன்பாடும் இல்லை. 1920 முதல் 1930 –கள் வரை இந்த முறை ரேடியோ அலை செலுத்திகளில் (radio transmitters) உபயோகப்படுத்தப்பட்டது. 1928 –ல் முதல் முறையாக, பெல் ஆய்வுக்கூடத்தில், (Bell Labs) படிகக் கடிகாரம் உருவாக்கப்பட்டது. ஊசல் (pendulum) மற்றும் தப்பி (escapement) என்ற பழைய எந்திர சமாச்சாரத்தைத் தவிர்த்து உருவாக்கப்பட்ட முதல் நேர அளவுக் கருவி இது. 30 வருடத்தில் 1 நொடியே இழக்கும் அளவுக்கு துல்லியமாக நேரத்தை அளக்கக்கூடிய ஒரு முன்னேற்றம் இது. அணுக் கடிகாரங்கள் 1950 –ல் கண்டுபிடிக்கும் வரை படிகக் கடிகாரங்களே உலகின் மிகத் துல்லியமான கடிகாரங்களாகத் திகழ்ந்தன.

இத்தனைத் துல்லியம் எதற்கு? மிகத் துல்லியமான படிகக் கடிகாரங்கள் மற்ற எந்திர கடிகாரங்களுக்கு ஒரு நேர நியமமாக (time standard) விளங்கத் தொடங்கின. அத்தோடு, இவ்வகைத் துல்லியம் போர் சம்பந்தப்பட்ட பல விஷயங்களுக்கு உதவியது. துல்லியமாகக் குண்டுகள் ஏவுவது, விமானப் போக்குவரத்துக் கட்டுப்பாடு, மற்றும் ரேடார் போன்ற விஷயங்களுக்கு மிகத் தேவையான ஒன்றாகியது. ஆரம்பத்தில் படிகங்களைத் தயாரிப்பதில் ஒரு பெரிய பிரச்சினை இருந்தது. ப்ராஸீல் நாட்டில் இவ்வகை இயற்கைப் படிகங்கள் கிடைத்தன. இவற்றைத் தயாரிப்பதிலும் சிக்கல் இருந்தது. இரண்டாம் உலகப் போர் முடிந்த பிறகு, 1950 –களில், செயற்கையாகப் படிகங்களை உருவாக்குவதில் ஏற்பட்ட முன்னேற்றம் மிக முக்கியமான ஒன்று. இன்று, ஆண்டொன்றுக்கு 100 கோடி படிகங்கள் மின்னணுச் சாதனங்களுக்காக செயற்கையாக உருவாக்கப்படுகின்றன. 1970 –க்கு பிறகு, ஏறக்குறைய, அனைத்து மின்னணுச் சாதனங்களிலும் உபயோகிக்கப்படும் படிகங்கள் செயற்கையானவை எனலாம். இவற்றின் தூய்மை மற்றும் அமைப்பைப் பொறுத்து துல்லியம் வேறுபடும். இதனாலே, இந்தப் பகுதிக்குள் 1 மாதத்தில் 1 நொடி என்று ஒரு இடத்தில் (குறைந்த தரப் படிகம்) சொல்லியிருந்தேன். மற்றொரு இடத்தில், 30 வருடங்களில் 1 நொடித் துல்லியம் (உயர்தரப் படிகம்) என்றும் சொல்லியிருந்தேன்.

எல்லாப் படிகக் கடிகாரகளும் படிகத்தை ஒரு இசைக்கவை (tuning fork) உருவத்தில் உபயோகிக்கின்றன. இதை ஒரு சிறிய உருளைக்குள் (cylinder) வைத்து, அதை மின்னணு மின்சுற்றுக்குத் (electronic circuit) தோதாகத் தயாரிக்கிறார்கள். எல்லா படிகக் கடிகாரங்களிலும் நான்கு பாகங்கள் உண்டு:

• படிகம் (Quartz crystal)
• நேரத்தைக் காட்டும் காட்சியமைப்பு (time display)
• மின்னணு மின்சுற்று (electronic circuit)
• மின்கலம் (battery)

மின்கலன் சக்தி மூலம் இயங்கும் மின்சுற்று, படிகத்தைத் துடிக்க வைக்கிறது; துடிக்கும் படிகத்தின் துடிப்பளவை மின்சுற்று அளப்பதுடன், அழகாகக் காட்சியளிப்பாகவும் மாற்றுகிறது.

படிகக் கடிகாரங்களின் ஆரம்ப காலப் பிரச்னை, துல்லியமல்ல. மிகச் சிறிய மின்கலம் மற்றும் அதிக சக்தி தேவையில்லாத காட்சியளிப்பு வசதி. சொன்னால் நம்ப மாட்டீர்கள் – ஆரம்ப கால படிகக் கடிகாரங்களில் தேவையான பொழுது, ஒரு பொத்தானை அழுத்தி, மணியைப் பார்த்துவிட்டு, உடனே அணைத்து விடுவார்கள்! 1980 –களில் திரவப் படிகத் தொழில்நுட்பம் (liquid crystal technology) வளர்ந்தவுடன், காட்சியளிப்பு மற்றும் படிகக் கடிகாரத் தொழில்நுட்பம் ஏராளமாக வளரத் தொடங்கியது. கடிகாரத்தில், நேரத்தைத் தவிர, டைமர், லாப்மீட்டர், உலக நேரம், கால்குலேட்டர் என்று ஏராளமான விஷயங்கள் கடிகாரத்துடன் வரத் தொடங்கின. டிஜிட்டல் எழுத்துக்களால் காட்சியளிப்பு ஓரளவிற்கு பிரபலமானாலும், பழைய முள் காட்சியளிப்பு (hand display – analog) பிரபலமாகத் தொடங்கியது. உள்ளே துடிப்பின் மையத்தில் படிகம்தான். ஆனால், மின்சுற்று ஒரு மிகச் சிறிய மோட்டாரை இயக்கி, அந்த மோட்டார், முட்களை நகர்த்த பழைய கடிகார முகப்பில் நாம் நேரத்தை அளக்கிறோம். இன்றுவரை, இது மிகவும் பரவலான கடிகார முறை.

இதோ, எந்திர கடிகாரம் முதல், படிக கடிகாரங்கள் வரை சுருக்கமான ஒரு விடியோ:

இப்படிப் பொதுச் சந்தை இருந்தாலும், துல்லிய கடிகாரங்களுக்கு வாடிக்கையாளர்கள் இருந்தனர், இருக்கிறார்கள். துல்லியத்திற்காக அதிக விலை கொடுக்கக்கூடிய வாடிக்கையாளர்கள் புதிய முறைகளைப் படிகக் கடிகாரத்துடன் எதிர்பார்த்தார்கள். இவர்களுக்காக பண்பலை (FM) மூலம், ஒவ்வொரு நிமிடமும் சரியான நேரம் நியம (time standards institution) அமைப்பு மூலம் ஒலிபரப்பப்படுகிறது. இந்த கடிகாரங்களில் உள்ள ரேடியோ ஏற்பி (receiver) நேரக் குறிப்பிற்கு (time signal) ஏற்றவாறு, நேரத்தை, சரிசெய்து கொள்ளும். இது போன்ற பல துல்லியக் கடிகாரங்கள் கிடைக்கின்றன.

படிகக் கடிகாரங்கள் எப்படி வேலை செய்கின்றன, எப்படி அதன் காட்சியளிப்பு வேலை செய்கிறது என்பதைப் பற்றிய மிக உயர்தர விழியம் இங்கே:

நேர அளவீட்டுத் துல்லியம் விளையாட்டுத் துறையில், பல பந்தயங்களிலும், ஒரு அவசியமான விஷயமாகிவிட்டது. 10 வினாடிக்குள் 100 மீட்டர்கள் ஓடுவது என்பது, இன்று சாதாரணமாகிவிட்டது. நீச்சல் போட்டிகளில் ஒவ்வொரு சுற்றின் (lap) நேர அளவீடும், துல்லியமாக இருக்க வேண்டிய கட்டாயம் எல்லோருக்கும் புரிந்த விஷயம். தேர்ந்த வீரர்கள் போட்டியிடும் ஒலிம்பிக் போன்ற போட்டிகளில் நொடியின் நூற்றில் ஒரு பங்கு கூட முக்கியமாகிவிட்டது. ஒரு காலத்தில், ஓட்டப் பந்தயங்களில் விசில் அடித்துத் தொடங்குவார்கள். பிறகு, இது துப்பாக்கிக்கு மாறியது. இன்று, இரண்டையும் யாரும் நம்பத் தயாராக இல்லை. ஏனென்றால், 100 அடி தள்ளி நிற்கும் ஒருவர் ஏற்படுத்தும் ஒலிக் குறிப்பு (sound signal) பந்தய வீரரை வந்தடைய சில மில்லிசெகண்டுகள் ஆகின்றன. இது, வெற்றிக்கும் தோல்விக்கும் உள்ள வித்தியாசமாகக்கூட இருக்கலாம்! அதனால், இன்று, ஓட்டப் பந்தய வீரர்கள், சுடப்படும் துப்பாக்கியின் சத்தத்தை மின்னணுத் தொடர்பு மூலம் உட்னே கேட்கிறார்கள். மில்லியினால் இழந்தோம் என்று அலுத்துக் கொள்ளத் தேவையில்லை பாருங்கள்!

1950 –களில், படிகக் கடிகாரங்களின் துல்லியம், பல விஞ்ஞான மற்றும் ராணுவப் பயன்பாடுகளுக்குப் போதவில்லை. குவாண்டம் பெளதிகம் முதிர்ச்சியடைந்த இந்த காலகட்டத்தில், ஏன் அணுக்களை மையமாக வைத்து கடிகாரங்கள் அமைக்கக்கூடாது என்ற கேள்வி எழுந்தது. அது என்ன, கண்ணுக்கே தெரியாத அணுவை எப்படி மையமாக வைத்து ஒரு கடிகாரம் அமைப்பது? அணுக்களின் அமைப்பைப் பற்றி, சொல்வனத்தில், ‘விஞ்ஞான முட்டி மோதல்’ என்ற கட்டுரைத் தொடரில் விரிவாகப் பார்த்தோம். அணுவுக்குள், அணுக்கரு ஒன்றை, எலெக்ட்ரான்கள் சுற்றி வருகின்றன என்று பார்த்தோம். எப்படி இயந்திரக் கடிகாரத்தில், ஒரு ஊசல், தப்பியின் உதவியுடன், நொடிக்கு ஒரு முறை ஊசலாடுகிறதோ, அதே போல, ஒரு எலெக்ட்ரான், அணுக்கருவை நொடிக்கு பல கோடி முறைகள் சுற்றி வருகிறது. எப்படியாவது இந்த எலெக்ட்ரான் ஊசலை உபயோகித்து ஒரு கடிகாரத்தைச் செய்து விட்டால், இதில் பல துல்லிய எல்லைகளைத் தொட்டு விடலாம். இதில் உள்ள நல்ல விஷயம் என்னவென்றால்,

1) உலோக ஊசல் போலத், துரு பிடிக்காது

2) எந்திர கடிகாரங்களில், வருடங்கள் ஆக ஆக, தப்பி தேய்ந்து, துல்லியம் குறைய வாய்ப்புண்டு. அணு மையமான கடிகாரத்தில் துரு இல்லை, துல்லியக் குறைவும் இல்லை. ஏன், படிகங்கள் கூட, பல வருடங்களுக்குப் பிறகு, தட்ப வெப்ப மாறுதலுகுக்கேற்ப, துல்லியம் குறையும் சாத்தியம் உண்டு. பிரபஞ்சம் தோன்றிய நொடியிலிருந்து, நீங்கள் இக்கட்டுரையைப் படிக்கும் இத்தருணம் வரை, ஒரு தனிமத்தின் எலெக்ட்ரான், அணுக்கருவைச் சுற்றி அதே வேகத்தில் பயணம் செய்து வந்துள்ளது. எப்படியாவது, இந்த இயற்கையின் வரத்தை உபயோகித்தால், உலகின் மிக மிகத் துல்லிய கடிகாரத்தை உண்டாக்கி விடலாம். ஆனால் பூனைக்கு மணி கட்டுவது யார், எப்படி?

இன்னொரு விஷயம் இங்கு நாம் அணுக்களைப் பற்றி மீண்டும் சொல்ல வேண்டும், அணுக்கருவைச் சுற்றி எலெக்ட்ரான்கள் நொடிக்குப் பல கோடி முறை பயணிகின்றன என்று பார்த்தோம்.

அணுக்களின் பாதையில் ஒரு விசேஷமுண்டு. இவை, சக்தி அளவிற்கேற்ப தங்களின் (அணுக்கருவைச் சுற்றி) பாதையை வகுத்துக் கொள்கின்றன.

இத்துடன், சில தனிமங்களில், தாற்காலிகமாக எலெக்ட்ரான்களின் சக்திநிலையை உயர்த்தும் வழிகளில், விஞ்ஞானிகள் 1940 –களிலேயே தேர்ந்து விட்டார்கள்.

இப்படி, அடுத்த சக்திநிலையை அடையும் அணுத்துகள்கள், எப்படியாவது தங்களுடைய ஸ்திரமான சக்திநிலையை உடனே அடைந்துவிடுகின்றன. சக்தி வித்தியாசம் ஏதாவது ஒரு முறையில் (ஒளி, காமா கதிர்) வெளிப்பட்டுவிடும்
சரி, இப்படிச் சக்திநிலை மாற்றங்களை மிக அதிக வேகத்தில் ஏற்படுத்தி, அணுத்துகள்கள் தங்களின் ஸ்திரநிலையை ஒரு நொடிக்குள் எத்தனை முறை அடைகின்றன என்று எண்ண முடிந்தால், நம் அணுக் கடிகாரம் ரெடி!

எல்லாத் தனிமங்களிலும் இப்படிப்பட்ட சக்தி விளையாட்டை விளையாட முடியாது. அத்துடன், தேவையான துடிப்பு என்பது மின்னணுப் பொறியாளர்கள் மிகவும் திறமையாக இயங்கக்கூடிய நுண்ணலை (Microwave – அதாவது நொடிக்கு ஏறத்தாழ 100 கோடி துடிப்பு) அதிர்வெண்ணுக்குள் இருக்க வேண்டும்

இப்படி ஆராய்ந்து தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட மூன்று மூலப் பொருள்கள்:

1. சீஸியம் (Cesium 133),
2. ஹைட்ரஜன்
3. ருபீடியம் (Rubidium)

சீஸியம் (Cesium 133) என்ற மூலப் பொருள் 1950 முதல், அணுக் கடிகாரங்களின் மையமாக உள்ளது. இந்த அணுக் கடிகாரம் எப்படி வேலை செய்கிறது என்று பார்ப்போம்:

அவ்வளவு சாதாரணமாக சீஸியம் என்ற மூலப் பொருளை உபயோகிக்க முடிந்திருந்தால், சீனாவிலிருந்து அணு கடிகாரங்கள் நம் கைகளில் இருந்திருக்கும்

முதலில் சீஸியம் க்ளோரைடைக் (Cesium Chloride) கொதிக்கும் அளவிற்குச் சூடேற்றுகிறார்கள். கொதிக்கும் சீஸியம் க்ளோரைட் அயனிகளில் ஒரு விசேஷ பண்பு உண்டு. இதில் உள்ள அயனிகள், (cesium ions) உயர் மற்றும் தாழ் சக்தி அயனிகளாக இருக்கின்றன. இந்தக் கலவையை, ஒரு மெல்லிய வெற்றுக் குழாய் வழியே செலுத்துகிறார்கள்.

இப்படி, மெல்லிய குழாய் வழியே வரும் அயனிக் கலவையைக் காந்த சக்தியால், உயர் மற்றும் கீழ் சக்தி அயனிகளாகப் பிரிக்க முடியும். உயர் சக்தி அணுக்களைப் புறக்கணித்து, தாழ் சக்தி அணுக்களை வேரொரு அறைக்கு மாற்றுகிறார்கள்
இந்தக் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட அறைக்குள், ஒரு நுண்ணலை அலையியற்றி (microwave oscillator) மூலம் தாழ் சக்தி அணுக்களை உயர் சக்திக்குத் தாவ உந்துகிறார்கள். அதாவது, ஒரு நொடிக்கு 9,192,631,770 முறை தூண்டி விடப்படுகிறது.
உயர் சக்தியை அடைந்த அயனிகள், மின்னணு உணர்ந்து கணக்கிடும் மானியால் (electronic sensor – counter) எத்தனை அயனிகள் அப்படி வெளிவருகின்றன என்று கணக்கெடுக்கும். அதாவது, 9,192,631,770 அயனிகளை எண்ணிவிட்டால், 1 நொடியாகிவிட்டது என்று பொருள்!

நுண்ணலை அலையியற்றியின் அதிர்வெண் சீராக இருக்க, பல பொறியியல் சிக்கல்கள் உள்ளன. இதனை விஞ்ஞானிகள் வெற்றிகரமாக சமாளித்து, இன்று, 1 மில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு ஒரு நொடி என்ற அளவிற்குத் துல்லியமாக நேரத்தை அளக்கிறார்கள்

அணுக் கடிகாரங்களைப் பற்றி, இன்று டேவிட் வைன்லேண்டை விட இவ்வளவு எளிதாக யாராலும் விளக்க முடியுமா என்பது சந்தேகமே. இதோ, இந்த விஞ்ஞானியின் அணுக் கடிகாரமளவைப்படிச் சுருக்கமான விடியோ:

வைன்லேண்டின் சக விஞ்ஞானி, ஸ்டீவ் ஜெஃபர்ட்ஸின், அணு கடிகாரங்களைப் பற்றிய இன்னொரு சுவாரசிய விடியோ:

மேலே சொன்ன அணுக் கடிகாரத்திற்குப் பல்லாயிரம் பயன்பாடுகள் உள்ளன. ஆனால், சாதாரண மனிதர்கள் உபயோகிக்கும் ஜி.பி.எஸ். ஏற்பி, என்ற, கார் ஓட்டும் பொழுது சாலைகளில் வழி காட்டும் மின்னணுக் கருவி இந்தத் துல்லியத்தை நம்பிச் செயல்படும் ஒரு கருவி. 2003 வாக்கில் இவை மிகவும் பிரபலமாகத் தொடங்கின. இவற்றின் துல்லியம் பல தர்மசங்கடங்களை அன்றாட வாழ்க்கையில் ஏற்படுத்தியது. அதாவது, நண்பரின் வீட்டிற்கு 5 வீடுகள் முன்பே, “இதோ, உங்கள் முகவரிக்கு வந்து விட்டீர்கள்!” என்று அபத்தமாக அறிவிக்கும்! அத்துடன், சரியாக காரின் வேகத்தை கணிக்காமல், 30 நிமிட பயணத்தை, 20 நிமிடப் பயணமாக அறிவிக்கும். இன்று, ஜி,பி.எஸ். ஏற்பிகள், மிகவும் முன்னேறிவிட்டன. எந்த ஒரு முகவரியையும் 30 அடி வித்தியாசத்தில் சரியாக வழி காட்டுகிறது (டேவிட் வைன்லேண்டைக் கேட்டால், “நான் சொல்லவில்லையா, இன்னும் துல்லியம் தேவை!” என்பார்). இன்றும், ஜி.பி.எஸ். –ஏற்பி துவக்கியவுடன் வேலை செய்வதில்லை. அதற்கு குறைந்தது மூன்று செயற்கைகோள்களுடனாவது தொடர்பு தேவைப்படுகிறது! ஏனிப்படி, மற்றும், நேரத்துல்லியத்திற்கும் செயற்கைக் கோளுடன் இந்த ஏற்பி பேசுவதற்கும் என்ன தொடர்பு?

பூமியைச் சுற்றி 24 செயற்கைக் கோள்கள் இருந்தால் (பூமியிலிருந்து 20,200 கி.மீ. உயரத்தில்), உலகில் எங்கு சென்றாலும் செயற்கைக் கோளுடன் தொடர்பு கொள்ள முடியும் என்று கணக்கிட்ட விஞ்ஞானிகள், 29 செயற்கைக் கோள்களைச் சுற்ற விட்டுள்ளார்கள். இவற்றில் 5 செயற்கை கோள்களை உபரியாக வைத்து, ஏதாவது ஒரு செயற்கை கோள் பழுதடைந்தால், உடனே அதன் வேலையை இவை செய்ய ஏற்பாடு செய்துள்ளார்கள். உண்மையில் இந்த அமைப்பிற்குப் பெயர்தான் ஜி.பி.எஸ் என்ற உலக நிலை அமைப்பு. நம்மிடம் காரில் இருப்பதற்கு ஜி.பி.எஸ், ஏற்பி (GPS receiver) .

ஜி.பி.எஸ் –ஸை ஆன் செய்தவுடன், முதல் செயற்கைக் கோளூடன் அந்தக் கருவி தொடர்பு கொள்கிறது. முதல் செயற்கைக் கோளுடன் துல்லியமான நேரத்தைப் பெற்றுச் சரி செய்து கொள்கிறது. மற்ற மூன்று செயற்கை கோள்களும், ஜி,பி,.எஸ் – ஸின் சரியான இடத்தை தீர்மானிக்கின்றன (கருவி, காரில் நகர்ந்து கொண்டிருக்கலாம்).

முதல் செயற்கைக் கோளிலிருந்து ஒரு குறிகை (signal) ஜி.பி.எஸ். ஏற்பிக்கு  அனுப்பப்படுகிறது. 20,200 கி.மீ. பயணித்து வரும் இந்த குறிகையை (நொடிக்கு 300,000 கி,மீ. பயணிக்கும் ஒரு குறிகைக்கு 67 மில்லி செகண்டுகள் ஆகும்) பெற்ற கருவி, அனுப்பிய செயற்கைக் கோளின் நேரம், மற்றும் தூரத்தை வைத்துச் சுமாராக தன்னுடைய இருப்பிடத்தை நிர்ணயிக்கிறது. இரண்டாவது செயற்கைகோள், இதே பணியைச் செய்கிறது. இதன் தூரம் முதல் செயற்கை கோளிலிருந்து சற்று மாறுபடும். இந்த இரண்டு செயற்கைக் கோள்களின் குறிகைகளையும் வைத்து, சற்று மேலும் சரியாக தன்னுடைய இருப்பிடத்தை நிர்ணயிக்க முடிகிறது. மூன்றாவது செயற்கைகோள், இந்த இருப்பிடத்தை நிர்ணயித்தை 3 அடிக்குள் கொண்டு வந்து விடுகிறது.

மணிக்கு 120 கி.மீ. வேகத்தில் பயணிக்கும் ஒரு காரில் உள்ள ஜி.பி.எஸ் கருவியின் அடிப்படைத் தேவை, நேரத் துல்லியம். 67 மில்லி செகண்டு என்பது ஒரு இடத்தை 3 அடிக்குள் சரியாகச் சொல்ல முடியுமா என்பதைக் காட்டுவதற்கு ஆதாரமான விஷயம். அணுக் கடிகாரம் இல்லையேல், இது சாத்தியமில்லை. ஒவ்வொரு செயற்கைக் கோளும், அணுக் கடிகாரத்தால் கட்டுப்படுத்தப் படுகிறது. சில மில்லி செகண்டுகள் தவறு செய்தால், சரியான முகவரியை சிலபல அடிகளில் தவற விடும் வாய்ப்பை ஏற்படுத்துகிறது. வேறு வகையில் சொல்லப் போனால், ஜி.பி.எஸ் ஏற்பிகள் என்பன அணுக் கடிகாரங்கள் இல்லையேல் சாத்தியமே இல்லை.

இதோ, இதை மிக அழகாக விளக்கும் ஒரு விடியோ:

(தொடரும்)