یہ کیا ہے؟ کوانٹم میکانکس اور یہ کیسے شروع ہوا؟ اگر میکس پلک نے ایک برا مشورہ نظر انداز نہیں کیا تو، وہ کبھی بھی ایٹمزم میں انقلاب شروع نہیں کرے گا. کلیدی پل 1878 تھا جب نوجوان پلانک نے ان میں سے ایک پروفیسر سے پوچھا کہ آیا طبیعیات میں کیریئر کا پیچھا کرنا چاہے. پروفیسر فلپ وون جول نے پلانک کو ایک اور نوکری تلاش کرنے کے لئے کہا. طبیعیات میں سبھی اہم دریافت پہلے ہی ہی کی گئی ہیں، ان کے نوجوان محافظ کے پروفیسر کو یقین دہانی کرائی.

جیسا کہ پلک نے بعد میں یاد کیا، وون جولی نے کہا،

"طبیعیات اس حد تک جاری رکھنے، جانچنے یا دوبارہ منظم کرنے کے لئے جاری رہ سکتی ہے، لیکن اس طرح کے نظام کو لنگر دیا جاتا ہے اور نظریاتی طبیعیات اس کے اختتام تک پہنچ رہی ہے."

ان چھوٹی چھوٹی چیزوں میں سے ایک کو عملی طور پر ڈالنے سے، اسے ختم کردیا گیا تھا پلک نوبل انعام اور وہ پیدا ہوئے کوانٹم میکانکس. غیر معمولی چھوٹی چیز ایک بہت عام رجحان میں ملوث ہے: وہ چیزیں جس طرح وہ گرمی کے دوران کرتے ہیں ان میں آتے ہیں؟ تمام مواد، اس سے کوئی فرق نہیں ہے کہ وہ کیا بنائے جاتے ہیں، بڑھتی ہوئی درجہ حرارت پر چلتے ہیں - وہ سرخ، پیلا اور بالآخر سفید رنگوں کو صاف کرتے ہیں. 19 میں کوئی فزیکسٹسٹ نہیں. صدی یہ نظر انداز سادہ عمل کی وضاحت نہیں کرسکتی تھی.

بہترین نظریہ اشیاء بہت زیادہ درجہ حرارت مختصر طول موج کے ساتھ زیادہ سے زیادہ توانائی اختیرن چاہئے کرنے کے لئے گرم کہ پیش گوئی کے طور پر مسئلہ 'بالائے تباہی' کے طور پر پیش ہوئے. چونکہ ہم جانتے ہیں کہ ایک مضبوط موجودہ 19 میں موت کی ایسی توانائی بیموں میں روشنی بلب نہیں لاتا ہے. یہاں کوئی واضح لفظ نہیں تھا.

توانائی جذب کیا جا سکتا ہے

پلانک نے پہلے ہی 1900 میں اس جواب کا پتہ چلا جس کے ساتھ جدید ہٹ بن گیا. دراصل، انہوں نے سوچا کہ توانائی صرف جذباتی مقدار، یا مقدار میں جذب یا منتقل کر سکتا ہے. یہ کلاسیکی فزیکس سے ایک بنیاد پرست روانگی تھی جس نے مسلسل مسلسل، مسلسل ندی کے ذریعہ توانائی کا دعوی کیا تھا. اس وقت، پلانک نے نظریاتی سبب نہیں تھا، لیکن یہ بھی کام کرنے کے لئے نکالا. اس کی مقدار میں مؤثر طریقے سے توانائی کی مقدار کو کم کر دیا گیا ہے، گرم مضامین کسی بھی درجہ حرارت پر رہ سکتی ہے. آخر میں، کوئی مہلک الٹراسیلیٹ کی کرن نہیں!

کوانٹم انقلاب

اس طرح کی مقدار میں انقلاب شروع ہوا. اس البرٹ آئنسٹائن، ورنر Heisenberg کی، نیلز بوہر اور طبیعیات کے دوسرے Titans کا نظریاتی کام کی دہائیوں لیا ہے، تو یہ ایک جامع نظریہ کے پلینک پریرتا تبدیل کر دیا، لیکن اس کے لئے، صرف شروعات تھی کوئی بھی واقعی اشیاء کے ساتھ کیا ہو رہا ہے جب گرم سمجھ کی وجہ سے.

کوانٹم میکینکس کے اصول اور ہماری روزمرہ تجربے سے حاصل کردہ سب سے چھوٹے ذرات کے دائرے میں ذرات اور توانائی کی ٹرانسمیشن کے ساتھ کرتا ہے، جس کے تمام ہمارے اناڑی sensorium سے پوشیدہ ہے. سب کچھ مکمل طور پر پوشیدہ نہیں ہے! کچھ کوانٹم اثرات کوانٹم میکینکس کی آمد سے پہلے مکمل طور پر بیان نہیں کیا جا سکتا تھا اور کچھ کی طرح، وہ روشن اور سورج کی کرنوں اور ستاروں کی چمک کے طور پر خوبصورت ہیں اگرچہ، نظر سے پوشیدہ ہیں.

کمانٹم دنیا سے کتنا رجحان ہم روز مرہ کی زندگی میں تجربہ کرسکتے ہیں؟ ہماری حدیث حقیقت کی اصل نوعیت میں دریافت کیا جا سکتی ہے؟ سب کے بعد، اصل اصول کے طور پر، کمانم رجحان ہماری ناک کے تحت صحیح جھوٹ بول سکتا ہے. دراصل وہ ہماری ناک میں صحیح ہوسکتے ہیں.

کوانٹم بمپر

جب آپ اٹھتے ہیں تو آپ کی ناک میں کیا ہوتا ہے اور آپ کے کافی امر میں کافی کی بو یا روٹی کا ایک ٹکڑا محسوس ہوتا ہے؟ چہرے پر اس حسیاتی عضو کے لئے، یہ صرف ایک تاثر ہے. جیسے ہی اینریکو فرمی، جنہوں نے دنیا میں پہلا ایٹمی ریکٹر بنائے، ایک بار پیاز کو ٹھنڈا کیا، یہ ہمارا حسیاتی عضو کیسے کام کرتا ہے سمجھنے کے لئے اچھا ہو گا.

کوانٹم میکانکس (© جے سمتھ)

تو آپ بستر میں جھوٹ بولتے ہیں اور تازہ ٹوسٹسٹ ٹوسٹ کی تیاری کے بارے میں سوچتے ہیں. خوشبو انووں کے ذریعے ہوا بہاؤ. آپ کی سانس لینے میں ان میں سے کچھ انوولوں کو آپ کے آنکھوں میں منہ سے اوپر منہ کی گہرائی میں ڈال دیا جائے گا. انوگوں کو ناک گہا کی سطح پر منسلک پرت سے منسلک کیا جاتا ہے اور زیتونیکٹ ری رسیٹرز میں پھنسے ہوئے ہیں. جففشی اعصاب دماغ سے جیلیفش کی طرح پھانسی دیتے ہیں، وہ مرکزی اعصابی نظام کا واحد حصہ ہیں جو مسلسل باہر کی دنیا سے بے نقاب ہوتے ہیں.

اگلا کیا ہوتا ہے مکمل طور پر واضح نہیں ہے. ہم جانتے ہیں کہ خوشبودار انوولوں کو مائکسیزا کی سطح پر مختلف ری رسیٹرز کے 400 میں سے کسی کے ساتھ پابند ہے، ہمیں یہ معلوم نہیں ہے کہ یہ کس طرح اور اس طرح سے ہمارا رابطہ ہمارے نفسیاتی احساس پیدا کرتا ہے. بو کو سمجھنا بہت مشکل کیوں ہے؟

شاہی کالج لندن میں ایک سائنسدان اینڈریو ہورس فیلڈ کہتے ہیں:

"جزوی طور پر ولفیٹری ریسیپٹرز کے اندر کیا ہورہا ہے اس کی جانچ کرنے کے لئے تجربات کرنے میں دشواری کی وجہ سے۔"

بو کیسے کام کرتا ہے

روایتی وضاحت کہ خوشبو کے کام کس طرح آسان لگتے ہیں: رسیپٹر انو کی بہت مخصوص شکلیں لیتے ہیں۔ وہ تالے کی طرح ہیں جن کو صرف صحیح چابیاں کے ساتھ ہی کھولا جاسکتا ہے۔ اس نظریہ کے مطابق ، ناک میں داخل ہونے والے ہر انوول رسیپٹروں کے سیٹ میں فٹ ہوجاتے ہیں۔ دماغ انو سے چلنے والے رسیپٹرز کے ایک انوکھے امتزاج کی ترجمانی کرتا ہے ، جیسے کافی کی بو۔ دوسرے لفظوں میں ، ہم انو کی شکلیں محسوس کرتے ہیں! تاہم ، 'کلید افتتاحی' ماڈل میں ایک بنیادی مسئلہ ہے۔

Horsfield کا کہنا ہے کہ:

"آپ انوولوں کو بہت مختلف سائز اور مرکب کے ساتھ حاصل کرسکتے ہیں جو آپ کو ایک ہی احساس دے."

ایسا لگتا ہے کہ شکل سے زیادہ کچھ بھی اس میں شامل ہونا ضروری ہے ، لیکن کیا؟ اس ماڈل کا ایک متنازعہ متبادل سے پتہ چلتا ہے کہ ہماری سمجھ نہ صرف انو کی شکل سے متحرک ہوتی ہے ، بلکہ یہ انو متحرک ہونے کے طریقے سے بھی متحرک ہوتی ہے۔ تمام انو ان کی ساخت کی بنیاد پر ایک خاص تعدد پر مستقل طور پر کمپن ہوتے ہیں۔ کیا ہماری ناک کسی حد تک ان کمپن فریکوئنسیوں میں فرق ظاہر کرسکتی ہے؟ یونان میں الیگزینڈر فلیمنگ کے بائیو میڈیکل ریسرچ سنٹر کے ایک بایو فزیک ماہر لوکا ٹورن کا خیال ہے کہ وہ کر سکتے ہیں۔

خوشبو کے کمپن اصول

ٹیورن، جو بھی اس خوشبو پر دنیا کے معروف ماہرین میں سے ایک بن گیا کمپن نظریہ خوشبو، 1938 میں پہلی مجوزہ کیمسٹ میلکم Dyson کے حوصلہ افزائی ہوئی. تورنوینو کے بعد سب سے پہلے نییسیٹس میں ڈیوسن کے خیال کو قبضہ کر لیا، اس نے اس نظریہ کو جانچنے کے لئے انوولوں کی تلاش کرنا شروع کردی. انہوں نے سلفر مرکبات پر توجہ مرکوز کی جو ایک منفرد گند اور خصوصیت کی آلودگی کمپن ہے. ٹیورن پھر گندھک کی طرح کچھ نہیں ہے کہ آیا اس بات کا تعین کرنے کے لئے گندھک سے مختلف آناخت شکل کے ساتھ مکمل طور پر غیر متعلقہ مرکبات کی شناخت کے لئے کی ضرورت ہے، لیکن ایک ہی vibrational تعدد کے ساتھ. آخر میں، کسی نے ایک بور پر مشتمل انوک پایا. اسے سلفر کی طرح بدبودار ہونا چاہیے. "یہاں میں یہ کر رہا ہوں،" وہ کہتے ہیں، "مجھے لگتا ہے کہ یہ اتفاق نہیں ہوسکتا."

اس لمحے سے جب اس نے یہ گھریلو احساس پیدا کیا ، تب سے ٹورین نے اس نظریے کی تائید کے لئے تجرباتی ثبوت اکٹھا کرلئے تھے ، اور نظریاتی تفصیلات پر کام کرنے کے لئے ہارس فیلڈ کے ساتھ مل کر کام کیا تھا۔ پانچ سال پہلے ، ٹورین اور اس کے ساتھیوں نے ایک تجربہ ڈیزائن کیا تھا جس میں خوشبو میں سے کچھ ہائیڈروجن انووں کی جگہ ڈیوٹیریم نے لے لی تھی ، جو نیوکلیو میں نیوٹران کے ساتھ ہائیڈروجن کا ایک آاسوٹوپ تھا ، اور پتہ چلا ہے کہ انسان اس فرق کو محسوس کرسکتا ہے۔ چونکہ ہائیڈروجن اور ڈیوٹیریم میں ایک جیسے سالماتی شکلیں ہوتی ہیں لیکن مختلف کمپن فریکوئینسی ہوتی ہیں ، لہذا نتائج ایک بار پھر یہ تجویز کرتے ہیں کہ ہماری ناک حقیقت میں کمپنوں کا پتہ لگاسکتی ہے۔ پھلوں کی مکھیوں کے تجربات نے اسی طرح کے نتائج ظاہر کیے ہیں۔

کیا ہم کمپن بھی محسوس کرتے ہیں؟

ٹورن کا خیال متنازعہ رہتا ہے - ان کے تجرباتی اعداد و شمار زلزلے کے ماہرین کی انڈر ڈسپوزلینٹ کمیونٹی کو تقسیم کیا. لیکن اگر وہ درست ہیں، اور اس کے سائز کے علاوہ، ہم کمپن بھی محسوس کرتے ہیں، ہمارے نرسوں کو یہ کیسے کریں؟ ٹورن نے اندازہ کیا ہے کہ ٹرمنل اثر، جسے ٹرننگ کہتے ہیں، یہاں شامل کیا جا سکتا ہے. کوانٹم میکانکس میں، برقی اور دیگر تمام ذرات دوہری فطرت ہیں - ان میں سے ہر ایک ذرہ اور لہر دونوں ہے. یہ کبھی کبھی الیکٹرانک عناصر جیسے سامان کے ذریعہ سرنگ کی اجازت دیتا ہے، جس طرح سے کلاسیکی فزیک قوانین کے مطابق ذرات کی طرف سے پابندی لگا دی جائے گی.

بدبو کی مالیکیولر کمپن ایک ایسی توانائی کود سکتی ہے جس سے توانائی کو کم ہوجاتا ہے جس کو الیکٹرانوں کو گند ریسیپٹر کے ایک حصے سے دوسرے حصے میں کودنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ چھلانگ کی رفتار مختلف انووں کے ساتھ بدلی جاتی ہے ، جو دماغ میں مختلف بدبووں کا تاثر پیدا کرنے والے اعصاب کی وجہ بنتی ہے۔

لہذا ہماری ناک ایک جدید ترین الیکٹرانک آلہ بن سکتی ہے. ہمارے ناکوں کو اس طرح کی مقدار کی مخصوص خصوصیات کا فائدہ اٹھانا کیسے ممکن ہو سکتا ہے؟

تارین کا کہنا ہے کہ:

"مجھے لگتا ہے کہ ہم اس ٹیکنالوجی کو کم سے کم کرتے ہیں، چند لائنوں کو کہنا چاہتے ہیں. لامحدود فنڈز کے ساتھ چار ارب سال کی تحقیق اور ترقی ارتقاء کے لئے ایک طویل وقت ہے. لیکن مجھے نہیں لگتا کہ یہ سب سے حیرت انگیز چیز ہے جو زندگی کرتا ہے. "