باب 3
آغاز وقت سے روشنی
جیسا کہ یہ شروع میں تھی، اب بھی ہے، اور ہمیشہ رہے گی۔
- گلوریا پٹری
آپ ذرا اس بارے میں سوچیں کہ کائنات کے اندر موجود کل کمیت کی پیمائش کی جائے اور اس بنیاد پر کائنات کے کل خم کے تعین کی کوشش کی جائے اور اس کے بعد عمومی اضافیت کی مساوات کا استعمال کر کے وقت میں پیچھے کی طرف جا کر کام کیا جائے تو آپ دیکھیں گے کہ اس کام کو کرنے میں آپ کا سامنا کافی مسائل سے ہوگا۔ لامحالہ، آپ کو تعجب ہو گا کہ مادّہ ایسی چیزوں میں چھپا ہوا ہے جس کو ہم ڈھونڈ نہیں سکتے۔ مثال کے طور پر، ہم صرف مادّے کے وجود کی کھوج ان نظاموں کے اندر نظر آنے والے نظاموں جیسا کہ کہکشاؤں اور جھرمٹوں کی ثقلی حرکت کا استعمال کر کے دیکھ سکتے ہیں۔ اگر اہم کمیت کہیں اور موجود ہے، تو ہم اسے چھوڑ دیں گے۔ پوری نظر آنے والی کائنات کی جیومیٹری کی پیمائش کو براہ راست کرنا کافی بہتر ہو گا۔
تاہم آپ کس طرح سے پوری نظر آنے والی کائنات کی سہ جہتی جیومیٹری کی پیمائش کریں گے ؟ ایک سادہ سوال سے کام شروع کرنا آسان ہے: آپ کیسے معلوم کریں گے اگر ایک دو جہتی جسم جیسا کہ زمین کی سطح خمیدہ ہو، جب تک آپ زمین کے گرد نہ چکر لگا لیں، یا اس کے اوپر سیارچے کو نہ بھیج کر دیکھ لیں؟
سب سے پہلے آپ کو ایک ہائی اسکول کے طالبعلم سے سوال کرنا ہو گا، ایک مثلث میں زاویوں کا مجموعہ کتنا ہوتا ہے ؟ (تاہم ہائی اسکول کا انتخاب احتیاط سے کریں۔ ۔ ۔ ایک یورپی اسکول شرط لگانے کے لئے اچھا ہے۔ ) آپ کو جواب بتایا جائے گا 180 درجے، کیونکہ بلاشبہ طالبعلم نے اقلیدسی جیومیٹری پڑھی ہوگی – وہ جیومیٹری کو ایک چپٹی سطح سے متعلق ہوتی ہے ۔ کرہ کی طرح کی دو جہتی خمیدہ سطح پر، آپ ایک مثلث کھینچ سکتے ہیں، جن کے زاویوں کا مجموعہ 180 درجے سے کہیں زیادہ ہو سکتا ہے۔
مثال کے طور پر، خط استوا کے ساتھ ساتھ ایک کھنچے ہوئے خط پر غور کریں، اس کے بعد ایک زاویہ قائمہ بنائیں، شمالی قطب کی طرف چلئے، اس کے بعد ایک اور زاویہ قائمہ نیچے خط استوا کی طرف بنائیے جیسا کہ نیچے دکھایا گیا ہے۔ تین مرتبہ 90 کا مطلب 270 ہوا جو 180 سے کہیں زیادہ ہے۔ مرحبا!
ایسا لگتا ہے کہ یہ سادہ دو جہتی سوچ بالواسطہ اور بلا واسطہ تین جہتوں تک پھیل جاتی ہے، کیونکہ وہ ریاضی دان جس نے سب سے پہلی چپٹی یا نام نہاد غیر اقلیدسی جیومیٹریز پیش کی تھی اس کو احساس ہو گیا تھا کہ بالکل ایسے امکانات سہ جہتوں میں بھی ممکن ہیں۔ حقیقت تو یہ ہے کہ انیسویں صدی کے سب سے مشہور ریاضی دان، کارل فریڈرک گاؤس، جو اس امکان سے بہت زیادہ متاثر تھے کہ ہماری اپنی کہکشاں بھی غالباً خمیدہ ہو سکتی ہے، نے 1820ء اور 30ء کی دہائی کی ارض پیمائی کے سروے کے نقشوں کو حاصل کیا تاکہ جرمنی کے ہوہر ہیجن، انسل برگ اور بروکن کی پہاڑوں کی چوٹیوں کے درمیان بڑے مثلثوں کی پیمائش کی جائے تاکہ وہ بذات خود خلاء کے خم کا سراغ لگا سکے۔ بے شک یہ حقیقت کہ تمام پہاڑیاں زمین کی خمیدہ سطح پر ہیں کا مطلب یہ ہے کہ دو جہتی زمین کی سطح کا خم لامحالہ طور پر کسی بھی ایسی پیمائش پر حائل ہوتا جو وہ پس منظر کے سہ جہتی خلاء میں خم کو معلوم کرنے کے لئے کر رہا تھا جس میں زمین واقع تھی، جس کا اس کو لازمی طور پر معلوم ہونا چاہئے تھا۔ میں فرض کرتا ہوں کہ اس نے اپنے حتمی نتائج سے حاصل ہونے والی کسی بھی ایسی چیز سے اس کو منہا کرنے کا سوچا تھا تاکہ دیکھ سکے کہ کوئی ممکنہ باقی بچا ہوا خم ہے جو ہو سکتا ہے کہ پس منظر کی خلاء سے منسوب ہو۔
قطعی طور پر وہ پہلا شخص جس نے خلاء کے خم کی پیمائش کرنے کی کوشش کی تھی وہ ایک گمنام ریاضی دان، نکولائی آئیوینو وچ لوباچوفسکی تھا، جو روس کے دور دراز کے علاقے کازان میں رہتا تھا۔ گاؤس کے برعکس لوباچوفسکی اصل میں ان دو ریاضی دانوں میں سے ایک تھا جس میں اتنی بے باکی تھی کہ نام نہاد بعید البیضوی خمیدہ جیومیٹری، جہاں متوازی خطوط پھیل جاتے ہیں، کے امکان کو شایع کرنے کی تجویز دے۔ حیرت انگیز طور پر لوباچوفسکی نے بعید البیضوی جیومیٹری (جس کو اب ہم "منفی خمیدہ" یا "کھلی ہوئی کائنات" کہتے ہیں ) پر اپنے کام کو 1830ء میں شایع کروایا۔
اس کے کچھ ہی دیر بعد جب غور ہوا کہ آیا ہماری اپنی سہ جہتی کائنات بھی بعید البیضوی ہے یا نہیں، لوباچوفسکی نے تجویز دی کہ یہ ممکن ہو سکتا ہے کہ "نجمی مثلث کی تفتیش سے سوال کو تجرباتی طور پر حل کی جائے۔ " اس نے تجویز دی کہ روشن ستارے سگ ستارے کو اس وقت لیا جا سکتا ہے جب زمین سورج کے گرد اپنے مدار کے کسی بھی ایک طرف چھ مہینے میں ہو۔ مشاہدے سے، اس نے نتیجہ اخذ کیا کہ ہماری کائنات کے کسی بھی خم کو معلوم کرنے کے لئے کم از کم زمین کے مدار کے نصف قطر کے 166,000 گنا بعد تک دیکھنا چاہئے۔
یہ ایک بڑا عدد ہے تاہم کائناتی پیمانے پر یہ بہت چھوٹا ہے۔ بدقسمتی سے لوباچوفسکی کا خیال درست تھا، تاہم وہ اپنے دور کی ٹیکنالوجی کی وجہ سے محدود ہو گیا تھا۔ بہرحال ایک سو پچاس برس کے بعد جب چیزیں بہتر ہوئیں، تمام علم کائنات میں ہونے والے زیادہ تر اہم مشاہدات کی وجہ سے : کائناتی پس منظر کی خرد امواج یا سی ایم بی آر کی پیمائش۔
سی ایم بی آر بگ بینگ کی سرخی سے کم نہیں ہے۔ یہ براہ راست شہادت کا ایک اور ٹکڑا مہیا کرتا ہے، اس صورت میں کچھ بھی چلے گا، کہ بگ بینگ واقعی واقع ہوا تھا، کیونکہ یہ ہمیں براہ راست ماضی میں دیکھنے اور بہت ہی نوجوان اور گرم کائنات کی ماہیت کا سراغ لگانے کی اجازت دیتا ہے جس سے ان تمام ساختوں کا ظہور ہوا جس کو ہم آج دیکھتے ہیں۔
0 comments:
ایک تبصرہ شائع کریں