• صفحہ اول
  • /
  • سائنس
  • /
  • کوانٹم لیول پر ذرات کے چور راستے۔۔۔۔نعمان رؤف ہاشمی

کوانٹم لیول پر ذرات کے چور راستے۔۔۔۔نعمان رؤف ہاشمی

اگر کوئی شخص آپ کو کہے کہ میں دیواروں میں سے گزر سکتا ہو‍ں تو آپ کو کیسا محسوس ہوگا یقیناً آپ اُسے پاگل کہیں گے اور ایسا کہنے کی آپ کہ پاس جائز دلیل موجود ہے کہ مادہ مادہ میں سے بغیر کسی مزاحمت کے  نہیں گزر سکتا ہے۔

کوانٹم میکنیکس کے  اعتبار سے دیکھیں تو یہ ممکن ہے کوانٹم میکنیکس میں جب ہم پارٹیکل کے  رویہ کا مطالعہ کرتے ہیں تو پارٹیکل کسی ایسی روکاوٹ کو عبور کرکے  دوسری جانب جا سکتا ہے جس کو کلاسیکلی اُس پارٹیکل کیلئے عبور کرناناممکن تھا مثال کے  طور پر دوپہاڑی چوٹیوں کے  درمیان آپ ایک سرے سے بال کو سرکاتے ہیں وہ سرکتے ہوئے دوسرے سرے تک پہنچ کر واپس آجائے گی کیونکہ ہماری کلاسیکل اپروچ ہمیں بتاتی ہے کہ بال کو دوسری چوٹی کراس کرنے کیلئے  زیادہ انرجی درکار ہے مگر کوانٹم میکنیکس میں یہ بال بغیر انرجی کا استعمال کیے اس پہاڑی کو Tunneling کی مدد سے کراس کر جائے گی اور چوٹی کی دوسری طرف پہنچ جائے گی گویا اس مظہر کہ وقوع پذیر ہونے کہ چانسز بہت کم ہیں مگر کوانٹم لیول پر یہ عمل وقوع پذیر ہوتا ہے اور اس کی مثالیں بھی موجود ہیں.

کوانٹم لیول پر ذرات کلاسیکل قوانین کی حدود سے آزاد ہوتے ہیں اور کلاسیکل قوانین روزانہ کی بنیاد پر ہمارے مشاہدے میں آتے ہیں وہ جن حدود میں رہ کر کام کرتے ہیں کوانٹم میکنیکس اُن حدود سے مبّراہے اس لئے کوانٹم میکنیکس پر کلاسیکل قوانین کا اطلاق نہیں ہو پاتا اور یہی چیز کوانٹم میکنیکس کو سمجھنے میں رکاوٹ کا سبب بنتی ہے جیسے کہ ہم جانتے ہیں کوانٹم لیول پر ذرات Probability wave کی صورت میں ہوتے ہیں وہ اُس ویو کہ کسی بھی مقام پر کسی بھی وقت موجود ہوسکتے ہیں۔

یعنی کہ پارٹیکل اس ویو میں ایک جگہ سے غائب ہو کر اس ویو کسی بھی دوسرے حصے میں حاضر ہو سکتا ہے اس لئے یہ عمل Teleportation کے  عمل سے مختلف ہے کیونکہ یہ بہت چھوٹے فاصلے اور ویو کے  ہی حصے پر ہی وقوع پذیر ہوتا ہے جیسے اوپر پہاڑی اور بال کی مثال دی تھی بال کی جگہ پارٹیکل کو تصور کر لیں اور پہارٹی کی چوٹیاں کو انرجی یا پوٹینشل بیرئیر تصور کر لیں پوٹینشل بیرئیر سے مراد کہ پارٹیکل کو اسے کراس کرنے کیلئے اتنی انرجی درکار ہے تب ہی پارٹیکل اس کو پار کرسکتا ہے یہ بیرئیر کسی دیوار یا پہاڑ کی طرح نہیں یہ بس انرجی کی اُس مقدار کہ متعلق جس کی مدد سے وہاں سے گزارنا ممکن ہوگا۔

اگر آپ اس رکاوٹ کو دیوار یا کوئی مادی چیز سمجھ رہے ہیں تو آپ غلطی پر ہیں کوانٹم ذرات اتنے چھوٹے ہوتے ہیں کہ اُن کا انٹریکشن مادہ کہ ساتھ بھی نہیں ہوتا جیسے نیوٹرینیو جیسا پارٹیکل ہمارے جسم میں سے لاکھوں کی تعداد میں ہر پل آر پار ہوتا ہےاور ہمیں محسوس بھی نہیں ہوتا کیونکہ اُس کا سائز اتنا چھوٹا ہے کہ وہ ہمارے جسم میں موجود مادہ سے انٹریکٹ ہی نہیں کرپاتا اس لئے مادی چیز کے  بجائے ایک انرجی بیرئیر تصور کریں۔
جیسے آپ گاڑی پر کسی ٹول پلازہ سے گزارتے ہیں وہاں قانون کے  حساب سے آپکو ایک اماؤنٹ دینی ہوگی تبھی آپ کو وہاں سے گزارنے کی اجاز ت مل سکتی ہےاگر آپ کے  پاس اُتنے پیسے موجود نہ ہوں تو آپ اس بیرئیر سے نہیں گزر سکتے مگر آپ کسی طرح اُس بیرئیر سے پیسے دئیے بغیر دوسری طرف پہنچا جاتے ہیں بالکل ایسا ہی عمل کوانٹم ٹنلنگ میں ہوتا ہے اس مثال میں آپ کے  پاس موجود پیسے پارٹیکل کی انرجی اور ٹول ٹیکس کی رقم انرجی بیرئیر ہے۔

کوانٹم ٹنلنگ کے  وقوع پذیر ہونے کے  امکانات نہایت کم ہوتے ہیں اگر وہاں ایک ملین پارٹیکل موجود ہوں تو انرجی بیرئیر کو کراس کر کے  دوسری طرف پہنچنے والے 1-2 ذرات ہونگے مگر یہ عمل نہایت موثر اور اثر رکھنے والا ہے اور بہت سے عوامل کی وجہ بنتا ہے۔

رونلڈ گورنےاور ایڈورڈ کنڈن نے Schondinger کی ایکویشن کا استعمال کرتے ہوئے half-life سے ملنے والی انرجی کو Tunnelling کے امکانات سے ملنے والی انرجی کے  برابر ثابت کیا تھا جو اس بات کا ثبوت ہے کہ یہ مظہر Tunnelling کی وجہ سے وقوع پذیر ہو رہا ہے
ستاروں میں ہونے والا فیوژن ری ایکشن کی وجہ ہم اُس کے  کور کے  ٹمپریچر اور پریشر کو مانتے ہیں مگر ستارے کا پریشر اور ٹمپریچر نیوکلئیسز کہ درمیان موجود Coulomb بیرئیر کو Overcome نہیں کر سکتا فیوژن ری ایکشن کیلئے اس سے کہیں  زیادہ انرجی درکار ہے مگر یہ عمل وقوع پذیر ہوتا ہے اس کی وجہ یہی ہے کہ اس دوران پارٹیکل اس Coulomb barrier کو عبور کرنے کے  بجائے اس رکاوٹ میں سے tunnelling کا عمل کر کے   فیوژن کرنے میں کامیاب ہوجاتے ہیں۔

ریڈویو ایکٹیو ڈیکے بھی اسی وجہ سے ممکن ہے نیوکلیس کی ان سٹیبیلٹی کی وجہ سٹرنگ فورسز کی موجودگی میں ڈیکے ہونا نا ممکن ہے جیسے ایک نیوکلئیس سے الفاء پارٹیکل کا escape ہونا ایسے ہی ہے جیسے انسان کا ایک کہیں سو میٹر گہرے کنوئیں سے بغیر کسی رسی کے  باہر نکل آنا اور بالکل اسی طرح الیکٹران capture بھی Electron Tunnelling کی مدد سے نیوکلئیس میں گھس پاتا ہے

سائنسدان Gerd Binning اور Heinrich Rohrer نے کوانٹم ٹنلنگ کا استعمال کرتے ہوئے scanning tunnelling Microscope بنائی جو کہ کسی بھی سرفیس پر موجود ایک اکیلے ایٹم کی تصویر مکمل Accuracy کے  ساتھ لے سکتی ہے اس کی accuracy 0.001nm تک ہے جو کہ ایک ایٹم کے  Diameter کا 1% بنتا ہے

اس مائیکرو سکوپ سے لی گئی تصاویر پوسٹ کے  ساتھ موجود ہیں، جو کہ   Qoura کی ویب سائٹ سے لی  گئی ہیں!

بذریعہ فیس بک تبصرہ تحریر کریں

براہ راست تبصرہ تحریر کریں۔

Your email address will not be published. Required fields are marked *