اگر آپ جوہر کو قریب سے دیکھیں، تو کیا الیکٹران ایسے چکر لگاتے ہیں جیسے کہ سیارے سورج کے گرد؟
جواب:انکر ریگمی، زمینی
2 اپریل کو لکھا گیا
جی نہیں، یہ جوہروں کے کام کرنے کا وہ پرانا نقطہ نظر ہے جو نیلز بوہر نے 1913ء میں پیش کیا تھا اور اس وقت تک آپ کو صرف یہ معلوم تھا کہ جوہر پروٹون، الیکٹران اور نیوٹران کا مجموعہ ہوتا "ہے" جہاں پروٹون اور نیوٹران مرکزے کا قلب بناتے ہیں اور الیکٹران مرکزے کے گرد مستقل راستوں پر چکر لگاتے ہیں یا توانائی کی سطح جوہر کا روایتی نقطہ نظر تھا:
وہ وجہ کہ یہ تصویر غلط ہے یہ ہے کہ الیکٹران پروٹون کے گرد خطی مدار کی پیروی نہیں کرتے، جس طرح سے ثقلی مداری اجسام کرتے ہیں۔ درحقیقت، مرکزے کی کم کمیت اور اس سے بھی زیادہ الیکٹران کی کم کمیت کی وجہ سے جوہر میں ثقل سب سے کم اہم قوت ہوتی ہے۔ مخالف بار رکھنے والے پروٹون اور الیکٹران کے درمیان برقی مقناطیسی قوت ثقلی قوت سے کہیں زیادہ بڑی ان ننھے اجسام کے درمیان ہوتی ہے۔ لیکن رکیئے، آپ کہہ سکتے ہیں کہ اگر وہاں پر اتنی بڑی کشش والی قوت ہوسکتی ہے، تو کیا الیکٹران لہراتے ہوئے پروٹون پر نہیں گر جائیں گے؟ یہ معمہ بے عیب طور پر بتاتا ہے کہ آیا ہم کیوں ایک واحد جوہر کے اندر موجود ذرّات کے لئے کلاسیکی طبیعیات پر انحصار نہیں کرسکتے، جو کھرب ہا جوہروں سے بنے ہوئے اجسام کے لئے بنائی گئی ہے۔ کیونکہ جی ہاں، اگر ہمارے پاس دو بلئرڈ کی مخالف بار رکھنے والی گیندیں ہوں جن میں کمزور ثقلی تعامل اور مضبوط برقی مقناطیسی تعامل ہو، تو یہ دونوں ایک دوسرے میں گھس جائیں گی! لیکن کیونکہ الیکٹران بہت ہی چھوٹا ہوتا ہے اور اتنا ہلکا کہ ہم اس کو کلاسیکی جسم کے طور پر نہیں لے سکتے۔
یہی وہ جگہ ہے جہاں کوانٹم میکانیات میدان میں آتی ہے۔ کوانٹم میکانیات بطور کلی ایک ریاضیاتی تعمیرات کا مجموعہ ہے جو کوانٹم اجسام کی وضاحت کے لئے استعمال ہوتا ہے، اور یہ اس سے کہیں زیادہ الگ ہوتا ہے جو کلاسیکی بڑے پیمانے کی طبیعیات کے لئے ہوتا ہے۔ کوانٹم میکانیات کے ہر طرح کے دلچسپ عواقب ہوسکتے ہیں، جیسا کہ ہائیزن برگ اصول عدم یقین، جو کہتا ہے کہ کچھ متغیرات کے جوڑوں کے لئے، جیسا کہ توانائی اور وقت یا مقام اور معیار حرکت (کمیت ضرب سمتی رفتار)، کتنی درستگی کے ساتھ آپ ایک چیز کی پیمائش کرسکتے ہیں جس کا انحصار اس بات پر ہوتا ہے کہ آپ دوسرے کو کتنی صحت کے ساتھ ناپتے ہیں۔ ہر متغیر جوڑے کے لئے، دونوں کی پیمائش میں ایک بنیادی عدم یقین ہوتا ہے، جو بہت ہی معمولی تاہم کوانٹم پیمانے پر کافی متعلقہ بن جاتا ہے۔ متعلقہ متغیرات کے درمیان یہ مشترکہ اقل اصول عدم یقین قدرت کی بنیادی خاصیت ہے۔ معیار حرکت اور مقام کے لئے، وہ پرانا لطیفہ یاد آتا ہے جو ہائیزن برگ نے رفتار کے لئے کسا تھا: پولیس افسر پوچھتا ہے، "کیا تمہیں معلوم ہے کہ تم کتنی تیزی سے جارہے ہو؟" اور ہائیزن برگ جواب دیتا ہے، "نہیں، تاہم میں یہ جانتا ہوں کہ میں ٹھیک کس جگہ پر ہوں!"
یہاں پر اصول عدم یقین کا مطلب یہ ہے کہ الیکٹران اصل میں مرکزے کے اندر قیام کرنے کی صلاحیت نہیں رکھتے۔ وقت میں ایک لمحے کا تصور کیجئے جہاں پر الیکٹران مرکزے کے اندر ہوں: اب اس کا مقام بہت اچھی طرح سے معلوم ہوگا، تاہم اس کے معیار حرکت میں بہت بڑی غیر یقینی ہوگی۔ اس لئے سمتی رفتار کافی زیادہ ہوسکتی ہے، جس کا مطلب ہوگا کہ ایک لمحے بعد درحقیقت مقام میں ہونے والی غیر یقینی کی وجہ سے، ہم کبھی بھی یہ نہیں کہہ سکتے کہ مرکزے کے مکان میں الیکٹران کہاں پر موجود ہے۔ اس کے مقام کے بارے میں امکانی بادل سے متعین مقام کے بارے میں بات کرنا زیادہ درست ہے، جو ان جگہوں پر زیادہ کثیف ہوگا جہاں الیکٹران کے پائے جانے کا امکان زیادہ ہے (مرکزے کے قریب) اور وہاں کم کثیف ہوگا جہاں اس کے پانے کا امکان کم ہے (مرکزے سے دور)۔ اس میں بطور کوانٹم جسم کے الیکٹران کی موجی خاصیت کو بھی مد نظر رکھا جاتا ہے۔
اس معلومات کے ساتھ، ہم الیکٹران کے مرکزے کے گرد چکر لگاتی ہوئی پرانی تصویر کو رد کرسکتے ہیں۔ ایک واحد الیکٹران، اگرچہ یہ انفرادی، غیر منقسم شدہ ذرے کے طور پر قابل پیمائش ہوتا ہے، مرکزے کے گرد ایک بادل کے طور پر وجود رکھتا ہے۔ بادل الیکٹران ہے۔ بادل کی صورت کی وضاحت کوانٹم میکانیات سے کی جاتی ہے، اور جب ہم جوہر میں زیادہ الیکٹران کا اضافہ کرتے ہیں، تب ہمیں الیکٹران کے بادلوں کی پوری گیلری مل جاتی ہے۔ یہ اشکال بین جوہری بندش کا قلب ہوتی ہیں۔ یہاں تک جواب پڑھنے کے لئے آپ کو شاباش!
0 comments:
ایک تبصرہ شائع کریں