بنیادی سے انقلابی تک: پلسروں کی نقالی سے بنیادی طبیعیات کے اسرار و رموز کی نقاب کشائی
Lawrence Berkeley National Laboratory کی جانب سے 3 جولائی 2025 کو 17:58 بجے شائع
فطرت کے عجائبات کا مطالعہ ہمیشہ سے انسانیت کی دلچسپی کا مرکز رہا ہے۔ آسمان پر چمکتے ستارے، ان کی تشکیل، ان کی زندگی کا سفر، اور ان کے اختتام پر ہونے والے حیرت انگیز واقعات ہمیں تجسس میں مبتلا کرتے ہیں۔ خلائی طبیعیات میں، پلسر (Pulsars) ایک ایسا ہی غیر معمولی مظہر ہیں جو سائنسدانوں کو گہری سوچ میں ڈال دیتے ہیں۔ یہ تیزی سے گھومنے والے نیوٹران ستارے ہیں جو اپنے مقناطیسی قطبوں سے شعاعوں کی صورت میں توانائی خارج کرتے ہیں۔ جب یہ شعاعیں زمین کی طرف رخ کرتی ہیں، تو ہمیں ایک وقفے وقفے سے آنے والی ریڈیو لہروں کی صورت میں ان کی موجودگی کا احساس ہوتا ہے، جس کی وجہ سے انہیں "پلسر” کا نام دیا گیا ہے۔
Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) کے سائنسدانوں کی ایک ٹیم نے حال ہی میں ایک ایسا تحقیقی کام انجام دیا ہے جو پلسروں کے مطالعے میں ایک اہم سنگ میل ثابت ہو سکتا ہے۔ ان کی تحقیق، جس کا عنوان "Basics2Breakthroughs: Simulating pulsars for insights into fundamental physics” ہے، پلسروں کی پیچیدہ طبیعیات کو سمجھنے کے لیے جدید ترین نقالی (simulations) کا استعمال کرتی ہے۔ یہ تحقیق نہ صرف پلسروں کے بارے میں ہماری سمجھ کو گہرا کرے گی، بلکہ بنیادی طبیعیات کے ان پہلوؤں کو بھی روشن کرے گی جنہیں ہم اب تک پوری طرح سمجھ نہیں پائے ہیں۔
پلسر: ایک خلائی جنریٹر
پلسر دراصل مرے ہوئے ستاروں کے باقیات ہیں۔ جب کوئی بڑا ستارہ اپنی زندگی کے آخری مراحل میں پہنچتا ہے اور ایک سپر نووا کے طور پر دھماکہ کرتا ہے، تو اس کے مرکز کا بڑا حصہ بہت زیادہ دباؤ کے تحت ٹھیک ہو کر ایک انتہائی کثیف نیوٹران ستارے میں بدل جاتا ہے۔ یہ نیوٹران ستارے اتنے کثیف ہوتے ہیں کہ ان کے ایک چمچ مواد کا وزن اربوں ٹن ہو سکتا ہے۔ ان کی گردش کی رفتار بھی حیرت انگیز ہوتی ہے، جو ایک سیکنڈ میں سینکڑوں بار گھوم سکتے ہیں۔
پلسروں کی سب سے خاص بات ان کی طاقتور مقناطیسی فیلڈز ہیں۔ ان کی مقناطیسی فیلڈز زمین کی مقناطیسی فیلڈ سے کئی ٹریلین گنا زیادہ طاقتور ہوتی ہیں۔ یہ مقناطیسی فیلڈز ستارے کے قطبین سے چارج شدہ ذرات (جیسے الیکٹران اور آئن) کو بہت تیز رفتاری سے باہر کی طرف پھینکتی ہیں، جو روشنی کی رفتار کے قریب پہنچ سکتی ہیں۔ یہ ذرات جب خلا میں حرکت کرتے ہیں تو ریڈیو لہروں، ایکس رے اور گاما شعاعوں جیسی برقی مقناطیسی تابکاری پیدا کرتے ہیں۔ جب پلسر گھومتا ہے، تو اس کے مقناطیسی قطبین بھی گھومتے ہیں، اور اگر یہ شعاعیں ہماری طرف رخ کریں، تو ہمیں ایک تیز رفتار "چمک” محسوس ہوتی ہے، جو ایک پلسر کا اشارہ ہے۔
نقالی کی طاقت: پیچیدگی کو سمجھنا
پلسروں کی طبیعیات انتہائی پیچیدہ ہے۔ ان کے اندرونی ساخت، ان کی مقناطیسی فیلڈز کی تشکیل، اور ان سے خارج ہونے والی شعاعوں کا اخراج جیسے عوامل کو سمجھنا محض مشاہدے سے ممکن نہیں ہے۔ یہیں پر جدید ترین کمپیوٹر نقالی کا کردار سامنے آتا ہے۔ LBNL کے سائنسدانوں نے پلسروں کی پیچیدہ طبیعیات کو کمپیوٹر پر سیمولیٹ کرنے کے لیے انتہائی طاقتور کمپیوٹنگ کے وسائل اور جدید ترین الگورتھم کا استعمال کیا ہے۔
یہ نقالی کئی کام کرتی ہیں:
- مقناطیسی فیلڈز کی تشکیل: سائنسدان یہ نقالی کر رہے ہیں کہ کس طرح ستارے کے اندرونی حصے کی حرکتیں اور اس میں موجود پلازما (آئونائزڈ گیس) طاقتور مقناطیسی فیلڈز بناتے ہیں اور انہیں کس طرح برقرار رکھتے ہیں۔ یہ سمجھنا بہت ضروری ہے کہ یہ مقناطیسی فیلڈز اتنی مضبوط کیوں ہوتی ہیں۔
- شعاعوں کا اخراج (Emission Mechanisms): یہ نقالی یہ سمجھنے میں مدد کرتی ہیں کہ پلسر کے قطبین سے خارج ہونے والی چارج شدہ ذرات کس طرح برقی مقناطیسی تابکاری پیدا کرتے ہیں۔ مختلف قسم کی شعاعوں، جیسے ریڈیو لہریں، ایکس رے، اور گاما شعاعیں، کے اخراج کے پیچھے کے میکانزم کو سمجھنے کے لیے یہ نقالی انتہائی اہم ہیں۔
- روشنی کے راستے (Light Bending): پلسر کی انتہائی مضبوط کشش ثقل روشنی کے راستے کو بھی موڑ دیتی ہے۔ نقالی یہ بتاتی ہیں کہ یہ موڑ کس طرح ہوتا ہے اور یہ زمین پر ہمارے مشاہدات کو کیسے متاثر کرتا ہے۔
- دھول اور گیس کا اثر (Interaction with Surrounding Medium): پلسر کے آس پاس کے خلائی مادے (دھول اور گیس) کے ساتھ اس کے تعاملات کو بھی نقالی میں شامل کیا جاتا ہے، جس سے پلسر کی شعاعوں کے سفر کے دوران ہونے والی تبدیلیوں کا پتہ چلتا ہے۔
بنیادی فزکس کی دریافت کی طرف پیش رفت
پلسروں کی نقالی صرف ان کے بارے میں ہماری معلومات کو بڑھانے تک محدود نہیں ہے۔ یہ ہمیں بنیادی طبیعیات کے ان بنیادی اصولوں کو جانچنے کا موقع فراہم کرتی ہے جنہیں ہم شاید اب تک پوری طرح سمجھ نہیں پائے ہیں۔
- آئن سٹائن کا نظریہ اضافیت (Einstein’s Theory of Relativity): پلسر کی انتہائی مضبوط کشش ثقل کی وجہ سے، ان کے آس پاس کے خلائی وقت (spacetime) میں غیر معمولی خمیدگی پیدا ہوتی ہے۔ پلسروں کی حرکات اور ان سے خارج ہونے والی روشنی کا مطالعہ آئن سٹائن کے عام اضافیت کے نظریے کی پیشین گوئیوں کو جانچنے کے لیے ایک بہترین موقع فراہم کرتا ہے۔ نقالیوں کے ذریعے، سائنسدان یہ دیکھ سکتے ہیں کہ آیا ان کا مشاہدہ عمومی اضافیت کے مطابق ہے یا نہیں۔
- مادے کی انتہائی حالتیں (Extreme States of Matter): نیوٹران ستارے کے اندر کا دباؤ اور کثافت اتنی زیادہ ہوتی ہے کہ ہم یہاں زمین پر ایسی حالتیں پیدا نہیں کر سکتے۔ پلسروں کی نقالی ہمیں مادے کی ان انتہائی حالتوں کو سمجھنے میں مدد دیتی ہے، جو کوارک-گلوون پلازما جیسی چیزوں کے بارے میں ہماری معلومات کو بڑھا سکتی ہیں۔
- کوانٹم فزکس کے اثرات (Quantum Effects): انتہائی مضبوط مقناطیسی فیلڈز اور کثافت کے تحت کوانٹم فزکس کے اثرات نمایاں ہو سکتے ہیں۔ نقالی ان اثرات کو شامل کر کے ہمیں ان ننھی دنیاؤں کی طبیعیات کو سمجھنے میں مدد کر سکتی ہیں۔
- تخلیق کائنات کا مطالعہ (Understanding Cosmic Evolution): پلسر کائنات کی تشکیل کے ابتدائی مراحل سے متعلق معلومات رکھتے ہیں۔ ان کی نقالی کے ذریعے، ہم یہ سمجھ سکتے ہیں کہ وہ کس طرح وجود میں آئے اور کائنات کے ارتقاء میں ان کا کیا کردار رہا ہے۔
آگے کا راستہ
LBNL کی یہ تحقیق پلسروں کے مطالعے کو ایک نئی سمت دے رہی ہے۔ جیسے جیسے کمپیوٹنگ کی صلاحیتیں بڑھتی جا رہی ہیں، یہ نقالی مزید درست اور مفصل ہوتی جائیں گی، جس سے ہمیں پلسروں کے بارے میں مزید گہرے اور حیرت انگیز انکشافات کرنے کا موقع ملے گا۔ یہ صرف ایک سائنسدان کی کوشش نہیں، بلکہ ایک ٹیم کی مشترکہ جدوجہد ہے جو کائنات کے اسرار کو کھولنے کے لیے پرعزم ہے۔
یہ "Basics2Breakthroughs” محض ایک تحقیق کا عنوان نہیں، بلکہ ایک فلسفہ ہے – کہ کس طرح بنیادی اصولوں کی گہری سمجھ ہمیں انقلابی دریافتوں کی طرف لے جا سکتی ہے۔ پلسروں کی یہ نقالی ہمیں نہ صرف فلکیات کے ان منفرد اجسام کے بارے میں بتا رہی ہے، بلکہ ہمیں کائنات کے بنیادی قوانین کو نئے انداز سے دیکھنے کا موقع بھی دے رہی ہے۔ یہ ایک یاد دہانی ہے کہ علم کی جستجو جاری رہنی چاہیے، کیونکہ ہر چھوٹا سا قدم ہمیں بڑے اور حیرت انگیز انکشافات کی طرف لے جا سکتا ہے۔
Basics2Breakthroughs: Simulating pulsars for insights into fundamental physics
اے آئی نے خبر فراہم کی ہے۔
مندرجہ ذیل سوال گوگل جیمنی سے جواب حاصل کرنے کے لیے استعمال کیا گیا:
‘Basics2Breakthroughs: Simulating pulsars for insights into fundamental physics’ Lawrence Berkeley National Laboratory کے ذریعے 2025-07-03 17:58 بجے شائع ہوا۔ براہ کرم متعلقہ معلومات کے ساتھ ایک تفصیلی مضمون نرم لہجے میں لکھیں۔ براہ کرم اردو میں صرف مضمون کے ساتھ جواب دیں۔