Prevention of Copy Paste


  • تازہ اشاعتیں

    جمعہ, مئی 26, 2017

    مادہ برابر توانائی


    ذرّات کے کمیت کے m کی توانائی بلاشبہ mc^2 ہے۔ E = mc^2 کا کلیہ ہمیں بتاتا ہے کہ اچھی طرح سے توانا اشعاع کے ڈبے (ایک فوٹون) مناسب کمیت کے مادّے میں بالعکس تبدیل ہو سکتے ہیں (دوسرے اصول بھی موجود ہیں جن کی پاسداری کرنا بھی لازم ہے تاہم یہ اہم پابندی ہے)۔بگ بینگ کی بلند توانائی اور کثافت پر واقعی میں اشعاع کو ذرّات کی طرح سوچا جا سکتا ہے، حقیقت میں یہ بات اچھی طرح معلوم ہے کہ کوانٹم طبیعیات کے عجیب جہاں میں تمام ذرّات کو موجوں اور تمام موجوں کو ذرّات کی صورت میں سمجھا جا سکتا ہے۔ توانائی اور کمیت قابل مبادلہ ہیں بعینہ اسی طرح ذرّات اور موج بھی۔ تاہم فوٹون جو توانائی کا بنڈل ہے صرف غائب ہو کر ایک ذرّے کے ساتھ نہیں تبدیل کیا جا سکتا۔ ذرّات جوڑوں کی صورت میں آتے ہیں، ہر ایک کا اپنا ساتھی ہوتا ہے جس کو ضد ذرّہ کہتے ہیں، یعنی کہ ایک طرح سے ذرّے کی 'عکسی تصویر'۔ الیکٹران کا ہم زاد ذرّہ پوزیٹران کہلاتا ہے جس پر الیکٹران کے منفی بار کے بجائے ایک مثبت بار ہوتی ہے، لہٰذا یہ اسم بامسمیٰ ہے۔ اگر ایک الیکٹران پوزیٹران سے ملتا ہے تو جوڑا بلند توانائی کی اشعاع کی صورت میں پھٹ کر فنا ہو جاتا ہے۔ اور گاما اشعاع کے کافی توانا پھٹاؤ ایک ذرّات کا جوڑا پیدا کر سکتا ہے یعنی کہ ایک پوزیٹران اور ایک الیکٹران۔

    اب ہم بگ بینگ میں جس وقت کی بات کر رہے ہیں وہ t = 0 کے بعد 10^-4 اور 0.1 (یعنی کہ 10^-1) سیکنڈ کے درمیان کی بات ہے جب کائنات پر اشعاع کا غلبہ تھا۔ آپ اس غلبے کے بارے میں دو طرح سے سوچ سکتے ہیں۔ اول طور پر اشعاع کی کثافت (توانائی کی وہ مقدار جو ہر تھوڑی سی جگہ پر موجود ہے) اس قدر عظیم تھی کہ اس وقت توانائی کے برابر پوزیٹران-الیکٹران کے جوڑے (قریب قریب) خلاء کے ہر اس حصّے میں تھے جو پوزیٹران- الیکٹران کے حجم کے جوڑے میں تھے۔ لہٰذا توانائی آسانی کے ساتھ برقی مقناطیسی توانائی سے الیکٹران اور پوزیٹران اور واپس اسی میں تبدیل ہورہی تھی۔ دوسرے طریقے میں آپ اس کو برقی مقناطیسی توانائی کے ذرّات یعنی فوٹون کی طرح تصور کریں۔ ہر نیوکلیائی ذرّے کے لئے (ہر فوٹون اور نیوٹران کے لئے) ایک ارب فوٹون موجود تھے، اور ان میں سے ہر فوٹون الیکٹران-پوزیٹران جوڑے میں تبدیل ہو سکتا تھا اور ہوا بھی، جبکہ اس دوران جب پوزیٹران اور الیکٹران اس قدیمی طوفان میں مل رہے تھے تو وہ فنا ہوتے ہوئے مزید گاما فوٹون کو پیدا کر رہے تھے تاکہ وہ ان کی جگہ لے سکیں جو الیکٹران- پوزیٹران کے جوڑے میں تبدیل ہوگئے تھے۔ آگ کے گولے پر فوٹون، الیکٹران، پوزیٹران اور نیوٹرینو کہلانے والے بے کمیت ذرّے کا غلبہ تھا۔ شاید آگ کا گولہ اس وقت کی کائنات کو بیان کرنے کی لئے درست اصطلاح نہیں ہے۔t = 0 وقت سے 0.01 سیکنڈ کے بعد کائنات کی توانائی کی کثافت کلیہ E= mc^2 کی صورت میں یہاں زمین پر موجود پانی کی کثافت کے مقابلے میں تقریباً چار ارب گنا کے برابر تھی۔ کچھ آگ کے گولے کیسے ہوتے ہیں!

    پروٹون اور نیوٹران (جن کو مجموعی طور پر نوویہ کہا جاتا ہے کیونکہ وہ نیوکلیائی ذرات ہوتے ہیں) نسبتاً شدید ماحول میں بھی پائیدار رہتے ہیں۔ اگر اس کو ایسے ہی چھوڑ دیا جائے تو نیوٹران چند منٹ میں ہی فوری طور پر پروٹون، الیکٹران اور نیوٹرینو میں بدل جاتا ہے۔ تاہم آگ کے گولے کے وقت کا پیمانہ سیکنڈ کا کچھ ہی حصّہ تھا لہٰذا وہ ذرّات جو کافی منٹوں تک پائیدار رہ سکتے تھے ان کے لئے یہ ازلی اثر تھا۔ پروٹون اور نیوٹران کی ایک دوسرے جیسی ہی کمیت ہوتی ہے اور یہ الیکٹران کی کمیت سے دو ہزار گنا سے کچھ کم ہوتی ہے۔ لہٰذا پروٹون اور ضد پروٹون کے جوڑے یا نیوٹران اور ضد نیوٹران کے جوڑے بنانےکے لئے آپ کو اشعاع کی کثافت کی اتنی ہی بلند توانائی (زیادہ توانائی فوٹون) درکار ہوں گے۔ درکار توانائی کائنات کی ابتدائی زندگی میں بھی t = 10^-4 سیکنڈ پہلے سے موجود تھی، تاہم معیاری بگ بینگ جو 1960ء کے اواخر میں بنایا گیا صرف ان واقعات کو بیان کرتا ہے جب کائنات کی کمیت نیوکلیائی مادّے سے کہیں کم ہو گئی اور جب پروٹون اور نیوٹران اشعاع سے تکثیف ہوئے۔

    اس سے پہلے کہ ہم یہ دیکھیں کہ کائنات کے ٹھنڈے ہوتے ہوئے کیا ہوا، وہ حتمی بات جس پر زور دینے کی ضرورت ہے وہ وقت کے پیمانے کے خدشات ہیں جس پر یہ تمام تبدیلیاں وقوع پذیر ہوئیں۔ آج کائنات بحیثیت مجموعی قابل ذکر طور پر 0.001 سیکنڈ یا بلکہ ایک کروڑ برس تک تبدیل نہیں ہوتی۔ ماہرین تکوینیات کہتے ہیں کہ کائنات کی عمر لگ بھگ 10 ارب سے 20 ارب کے درمیان ہے اور انھیں 2 گنا احاطہ کئے ہوئے ممکنہ قدر کی حد سے کوئی پریشانی نہیں ہے۔ تاہم حالات اس وقت بہت تیزی سے تبدیل ہو رہے تھے جب کائنات بہت زیادہ نوجوان تھی اور ایک سیکنڈ کا کچھ حصّہ بھی بگ بینگ میں ہونے والے واقعات کو بیان کرنے کے لئے بہت اہم تھا۔ کائنات کے ارتقاء کے کسی بھی مرحلے پر ایک خصوصی پیمانہ وقت ہونا چاہئے جس کو ایسے وقت کے طور پر سمجھا جا سکتا ہو جس میں کائنات کا کوئی بھی چنا ہوا حصّہ حجم میں دو گنا ہو گیا ہو (آج یہ وقت اس وقت کے برابر ہے جس میں دو کہکشانی جھرمٹوں کے فاصلے کو دو گنا ہونے میں لگتا ہے)۔ قوت ثقل مسلسل کائنات کے پھیلاؤ کو سست رفتار بنا رہی تھی لہٰذا اہم وقت کا پیمانہ خود سے ادوار کے گزرنے کے بعد بڑھ رہا تھا۔ کائنات کی بڑے پیمانے پر کسی اہم تبدیلی کو ظاہر ہونے کے لئے بہت ہی طویل ترین عرصہ درکار ہے۔ اس سے منطقی نتیجہ یہ نکلتا ہے کہ جتنا آپ t = 0 کے قریب ہوں گے اہم تبدیلیوں کو رونما ہونے کے لئے اتنا ہی کم وقت درکار ہوگا۔ خصوصی وقت لگ بھگ کسی بھی دور میں کائنات کی کثافت کے جذرالمربع کے الٹ کے متناسب ہوتا ہے (جتنا زیادہ کثافت ہوگی اتنی ہی کم خصوصی وقت ہوگا)، اور فوٹون، الیکٹران، پوزیٹران اور نیوٹرینو کے غلبے کے دور کی شروعات میں یہ وقت کا پیمانہ صرف 0.02 سیکنڈ تھا۔
    • بلاگر میں تبصرے
    • فیس بک پر تبصرے

    0 comments:

    Item Reviewed: مادہ برابر توانائی Rating: 5 Reviewed By: Zuhair Abbas
    Scroll to Top