میکس پلانک انسٹی ٹیوٹ فار نیوکلیئر فزکس کے محققین نے کامیابی کے ساتھ لامحدود حد تک چھوٹی تبدیلی کی پیمائش کی ہے۔ بڑے پیمانے پر ہائیڈلبرگ کے انسٹی ٹیوٹ میں الٹرا پرائس پینٹا ٹریپ ایٹم بیلنس کا استعمال کرتے ہوئے اندر الیکٹرانوں کے کوانٹم چھلانگ کے بعد انفرادی ایٹموں کا۔
کلاسیکی میکانکس میں، 'بڑے پیمانے پر'کسی بھی چیز کی ایک اہم جسمانی خاصیت ہے جو تبدیل نہیں ہوتی ہے - وزن میں تبدیلی 'کشش ثقل کی وجہ سے سرعت' پر منحصر ہے لیکن بڑے پیمانے پر مسلسل رہتا ہے. کمیت کی مستقل مزاجی کا یہ تصور نیوٹنین میکانکس میں ایک بنیادی بنیاد ہے، تاہم، کوانٹم دنیا میں ایسا نہیں ہے۔
آئن سٹائن کے نظریہ اضافیت نے بڑے پیمانے پر توانائی کی مساوات کا تصور دیا جس نے بنیادی طور پر یہ ظاہر کیا کہ کسی چیز کی کمیت کو ہمیشہ مستقل رہنے کی ضرورت نہیں ہے۔ اسے (مساوی مقدار میں) توانائی میں تبدیل کیا جا سکتا ہے اور اس کے برعکس۔ بڑے پیمانے پر اور کا یہ باہمی تعلق یا تبادلہ توانائی ایک دوسرے میں سائنس کی مرکزی سوچ میں سے ایک ہے اور مشہور مساوات E=mc کے ذریعہ دی گئی ہے۔2 آئن سٹائن کے خصوصی نظریہ اضافیت کے مشتق کے طور پر جہاں E توانائی ہے، m کمیت ہے اور c خلا میں روشنی کی رفتار ہے۔
یہ مساوات E=mc2 عالمی طور پر ہر جگہ کھیل میں ہے لیکن نمایاں طور پر مشاہدہ کیا جاتا ہے، مثال کے طور پر، میں جوہری وہ ری ایکٹر جہاں نیوکلیئر فیوژن اور نیوکلیئر فیوژن ری ایکشن کے دوران بڑے پیمانے پر جزوی نقصان ہوتا ہے توانائی کی بہت بڑی مقدار کو جنم دیتے ہیں۔
ذیلی جوہری دنیا میں، جب ایک الیکٹران ایک پر 'سے' یا 'سے' چھلانگ لگاتا ہے۔ مداری دوسری طرف، دو کوانٹم لیولز کے درمیان 'انرجی لیول گیپ' کے برابر توانائی کی مقدار جذب یا جاری کی جاتی ہے۔ لہذا، بڑے پیمانے پر توانائی کی مساوات کے فارمولے کے مطابق، ایک کا کمیت ایٹم جب یہ توانائی جذب کرتا ہے تو بڑھنا چاہئے اور اس کے برعکس، جب یہ توانائی خارج کرتا ہے تو کم ہونا چاہئے۔ لیکن ایٹم کے اندر الیکٹرانوں کی کوانٹم ٹرانزیشن کے بعد ایٹم کے بڑے پیمانے پر ہونے والی تبدیلی، پیمائش کے لیے بہت چھوٹی ہوگی۔ کچھ جو اب تک ممکن نہیں ہو سکا۔ مگر اب نہیں!
میکس پلانک انسٹی ٹیوٹ فار نیوکلیئر فزکس کے محققین نے پہلی بار انفرادی ایٹموں کے بڑے پیمانے پر اس لامحدود چھوٹی تبدیلی کو کامیابی سے ناپا ہے، ممکنہ طور پر درستگی طبیعیات کا سب سے اونچا مقام ہے۔
اس مقصد کو حاصل کرنے کے لیے، میکس پلانک انسٹی ٹیوٹ کے محققین نے ہائیڈلبرگ کے انسٹی ٹیوٹ میں انتہائی درست پینٹا ٹریپ جوہری توازن کا استعمال کیا۔ پینٹاٹراپ اس کا مطلب ہے 'ہائی پریسیئن پیننگ ٹریپ ماس اسپیکٹومیٹر'، ایک ایسا توازن جو اندر کے الیکٹرانوں کے کوانٹم چھلانگ کے بعد ایٹم کے بڑے پیمانے پر لامحدود طور پر چھوٹی تبدیلیوں کی پیمائش کر سکتا ہے۔
PENTATRAP اس طرح ایٹموں کے اندر میٹاسٹیبل الیکٹرانک حالتوں کا پتہ لگاتا ہے۔
رپورٹ میں رینیم میں زمینی اور پرجوش ریاستوں کے درمیان بڑے پیمانے پر فرق کی پیمائش کرکے میٹاسٹیبل الیکٹرانک حالت کے مشاہدے کی وضاحت کی گئی ہے۔
***
حوالہ جات:
1. Max-Planck-Gesellschaft 2020۔ نیوز روم - پینٹا ٹریپ کوانٹم ریاستوں کے درمیان بڑے پیمانے پر فرق کو ماپتا ہے۔ پوسٹ کیا گیا 07 مئی 07۔ آن لائن دستیاب ہے۔ https://www.mpg.de/14793234/pentatrap-quantum-state-mass?c=2249 07 مئی 2020 کو رسائی ہوئی۔
2. Schüssler, RX, Bekker, H., Braß, M. et al. پیننگ ٹریپ ماس اسپیکٹومیٹری کے ذریعہ میٹاسٹیبل الیکٹرانک ریاستوں کا پتہ لگانا۔ فطرت 581، 42–46 (2020)۔ https://doi.org/10.1038/s41586-020-2221-0
3. جابر ووک انگریزی Q52، 2007 میں۔ بوہر ایٹم ماڈل۔ [image online] پر دستیاب ہے۔ https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bohr_atom_model.svg 08 مئی تک رسائی حاصل کی 2020۔
***
