چاند پر روشنی کا نقطہ دیکھنے کے لئے مجھے کتنی دیر تک لیزر کا نشانہ باندھنا پڑے گا؟
جواب:رابرٹ فراسٹ، ایرو اسپیس انجینئر
جولائی 25 ، 2015
یہاں پر دو ممکنہ سوالات اٹھتے ہیں۔ سب سے پہلا تو یہ کہ لیزر کو چاند تک جانے اور وہاں سے آنے میں کتنا وقت لگے گا۔
ہمیں معلوم ہے کہ چاند زمین سے لگ بھگ 384,000 کلومیٹر کے فاصلے پر ہے۔ روشنی کی رفتار 299,792,458 میٹر فی سیکنڈ ہے۔ سفر آنے جانے کا ہے، لہٰذا:
اگرچہ سوال سادے طور پر ایک نقطہ دیکھنے کا ہے - تو مجھے یہ بتاتے ہوئے بہت افسوس ہورہا ہے کہ آپ ایسا نہیں کر پائیں گے۔ کبھی بھی۔
روشنی کی کرن بڑھتے فاصلے کے ساتھ منتشر ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر ایک ٹارچ لائٹ (مشعل) لیجئے۔ ذرا سوچئے کہ جب آپ دیوار سے 20 میٹر کی دوری پر ہوں اور ٹارچ کی روشنی دیوار پر ماریں تو وہ اس کو روشن کرتی ہے، تاہم اگر آپ دیوار سے 40 میٹر کے فاصلے پر اس دیوار سے دور ہوں، تو روشنی اس کو روشن نہیں کرے گی، ایسا کیوں ہوتا ہے؟
اس کا سبب کیا ہے؟ کیا کوئی چیز ایسی ہے جس نے روشنی کو اس فاصلے سے سفر کرنے سے روکا ہوا ہے؟ نہیں ایسا نہیں ہے، روشنی بغیر کسی رکاوٹ کے سفر کرتی ہے، 40 میٹر کا فاصلہ ایک فوٹون کے لئے کچھ بھی نہیں ہے۔ تاہم روشنی کی کرن فاصلے کے ساتھ بڑے سے بڑا ہوتی جاتی ہے۔ لہٰذا فلیش لائٹ کے عدسے سے نکلنے والے حد درجہ کثیف فوٹون بہت روشن ہوتے ہیں، لیکن جب کرن چوڑی ہوتی ہے، تو یہ فوٹون زیادہ جگہ میں تقسیم ہو جاتے ہیں۔ روشنی کی کثافت کم ہوتی ہے اور کرن ہلکی پڑ جاتی ہے۔
اس کرن کے انتشار کہلانے والے پھیلاؤ کو کم کرنے کے لئے بہت ہی مہنگی لیزر بنانی پڑے گی - تاہم یہ بھی اس کو نہیں روک سکتی۔ اور ہمیں چاند سے لیزر کو منعکس بھی کروانا ہے۔ چلیں، زیادہ درست طور پر، ہم ان لیزر کے شیشوں سے اس کو منعکس کروائیں گے جو اپالو کے خلاء نورد چاند پر چھوڑ آئے تھے۔
اگرچہ چاند ہمیں روشن نظر آتا ہے، اس کی وجہ یہ ہے کہ سورج اس کو بہت زیادہ روشنی سے گرما رہا ہے۔ چاند کوئلے کی طرح سرمئی رنگت کا ہے۔ یہ صرف اپنے سے ٹکرانے والی بصری روشنی کا 7 فیصد حصہ منعکس کرتا ہے۔ لہٰذا، سب سے بہترین لیزر بہترین دوربین کے ساتھ مل کر بھی اتنا مؤثر نہیں ہوں گی کہ اس کی سطح سے بصری روشنی کو منعکس کر سکیں۔ تاہم یہ شیشے بہت زیادہ منعکس کرتے ہیں۔
اس کے باوجود، نشانہ لگا کر بھیجے جانے والے لیزر سے نکلے بہت ہی چند فوٹون ان شیشوں سے واپس دوربین تک منعکس ہوتے ہیں۔ ایک منصوبہ ہے جو اپالو (اپاچی پائنٹ آبزرویٹری لونر لیزر رینجنگ آپریشن) کہلاتا ہے یہ لیزر کی ضربوں کو ان شیشوں پر پھینکتا ہے اور واپس آنے والے اشاروں کو چاند سے فاصلے کو حد درجہ درست پیمائش کرنے کا حساب لگاتا ہے۔ وہ بہت ہی طاقتور لیزر استعمال کرتے ہیں اور اس کے باوجود اپنی لیزر سے واپس نکلنے والے 1E17 فوٹون میں سے صرف 1.7 فوٹون کو محسوس کر پاتے ہیں۔
یہ 100,000,000,000,000,000 فوٹون میں سے 1.7 ہے۔ اس کا مطلب یہ ہوا کے ان کے نظام میں واپس آنے والے اشارے صرف 5-10 فوٹون ہوتے ہیں۔ ای دیوہیکل 3.5 میٹر کی دوربین ہی صرف 5-10 فوٹون کا سراغ لگا سکتی ہے۔ آپ کی آنکھوں کی ایسی قسمت نہیں ہونے والی۔
یہاں پر وہ تصویر موجود ہے جس میں اپالو اپنی لیزر کو چاند پر مار رہا ہے۔
0 comments:
ایک تبصرہ شائع کریں