کوانٹم میکینکس کے 100 سال: وہ لوگ جنہوں نے دنیا کو بدل دیا۔

(ڈین ٹری) - اس سال کوانٹم میکینکس کی پیدائش کی 100 ویں سالگرہ ہے، زمینی نظریات سے لے کر عالمی ایپلی کیشنز تک۔ یہ ویتنام کے لیے ایک سنہری موقع ہے کہ وہ کوانٹم ٹیکنالوجی کے انقلاب کی لہر سے فائدہ اٹھائے اور مستقبل کی تشکیل کرے۔

20ویں صدی کے اوائل میں لی گئی اس بلیک اینڈ وائٹ تصویر میں، خوبصورت سوٹ میں درجنوں سائنسدان ایک قدیم گوتھک عمارت کے سامنے بیٹھے ہیں۔

یہ کوئی عام ملاقات نہیں تھی - یہ انسانی تاریخ کی سب سے اہم سائنسی کانفرنسوں میں سے ایک تھی، جس میں 20ویں صدی کی طبیعیات کے عظیم ترین ذہنوں کو اکٹھا کیا گیا۔

ان پختہ چہروں میں البرٹ آئن سٹائن بھی تھے جن کے چاندی کے بالوں کی خصوصیت تھی، ورنر ہائزنبرگ، ایرون شروڈنگر، میکس پلانک اور بہت سے دوسرے سائنس دان - جنہوں نے مل کر ایک انتہائی انقلابی سائنسی نظریہ بنایا: کوانٹم میکانکس۔

1927 کی سولوے کانفرنس نے اس وقت دنیا کے معروف سائنسدانوں کو اکٹھا کیا (تصویر: وکی)۔

اس سال کوانٹم میکینکس کی باضابطہ پیدائش کے 100 سال مکمل ہو رہے ہیں۔ اقوام متحدہ نے 2025 کو کوانٹم سائنس اور ٹیکنالوجی کے بین الاقوامی سال کے طور پر نامزد کیا ہے، تاکہ اس سائنسی انقلاب کی ایک صدی کا جشن منایا جا سکے اور اگلی صدی میں اس کی صلاحیتوں کو تلاش کرنا جاری رکھا جا سکے۔

یہ ہمارے لیے ایک نظریہ کے غیر معمولی سفر پر نظر ڈالنے کا ایک موقع بھی ہے جس نے کائنات کو سمجھنے کے طریقے کو مکمل طور پر بدل دیا ہے اور آج کی زندگی میں اطلاقات تخلیق کیے ہیں۔

انقلاب کی اصل

1925 کے موسم گرما میں، ایک نوجوان جرمن ماہر طبیعیات، ورنر ہائزن برگ نے شمالی سمندر کے جزیرے ہیلیگولینڈ کا سفر کیا تاکہ پولن الرجی کے شدید کیس سے بچ سکیں جس میں وہ مبتلا تھے۔

اس الگ تھلگ جگہ پر اس نے "کوانٹم تھیوری کے لحاظ سے حرکیاتی اور مکینیکل تعلقات کی دوبارہ تشریح پر" ایک انقلابی مقالہ لکھنے پر غور کیا۔ تاہم اسے جس چیز کی توقع نہیں تھی وہ یہ تھی کہ اس کی اشاعت کے بعد یہ مقالہ فزکس میں ایک نئے دور کا آغاز کرے گا۔

سائنسدان پہلے ہی جان چکے تھے کہ نیوٹن کی کلاسیکی طبیعیات جوہری سطح پر بہت سے مظاہر کی وضاحت نہیں کر سکتی۔

باصلاحیت طبیعیات دان البرٹ آئن سٹائن نے فزکس - کوانٹم میکینکس (تصویر: پی بی ایس) کی ترقی میں اہم کردار ادا کیا۔

میکس پلانک نے دریافت کیا کہ توانائی کوانٹا کہلانے والے مجرد "پیکٹوں" میں جذب اور خارج ہوتی ہے۔ آئن سٹائن نے اس خیال کو فوٹو الیکٹرک اثر کی وضاحت کے لیے استعمال کیا۔ لیکن یہ ہائزنبرگ اور ان کے ساتھیوں نے طبیعیات کی ایک نئی شاخ - کوانٹم میکانکس کا ایک مکمل نظریاتی نظام بنایا۔

خاص بات یہ ہے کہ کوانٹم میکانکس محض ایک نیا نظریہ نہیں ہے جو پرانے کی جگہ لے لیتا ہے۔ اس کا تقاضا ہے کہ ہم حقیقت کے بارے میں اپنے بدیہی تصورات کو ترک کر دیں۔

کوانٹم دنیا میں، ذرات ایک ہی وقت میں متعدد حالتوں میں موجود ہو سکتے ہیں (جسے کوانٹم سپرپوزیشن کہا جاتا ہے)، ایک دوسرے پر فوری طور پر اثر انداز ہو سکتے ہیں یہاں تک کہ لاکھوں میل کے فاصلے پر بھی (کوانٹم الجھاؤ)، اور ہم ایک ہی وقت میں کسی ذرے کی پوزیشن اور رفتار دونوں کو نہیں جان سکتے (ہائزنبرگ غیر یقینییت کے اصول کے مطابق)۔

نظریہ سے لے کر وسیع پیمانے پر اطلاق تک

بہت سے لوگ کوانٹم میکینکس کو لیبارٹری میں محض پیچیدہ ریاضیاتی فارمولوں کے طور پر سوچتے ہیں۔ لیکن حقیقت میں، یہ جدید زندگی کے ہر کونے میں داخل ہو چکا ہے۔

زیادہ تر الیکٹرانک آلات جو ہم ہر روز استعمال کرتے ہیں کوانٹم اصولوں پر چلتے ہیں۔ آپ کی جیب میں موجود سمارٹ فون میں اربوں ٹرانجسٹرز ہوتے ہیں - سیمی کنڈکٹرز کے کوانٹم میکینکس کی سمجھ کی بنیاد پر ایجاد کردہ آلات۔

کوانٹم میکینکس کے بغیر، ہمارے پاس کوئی کمپیوٹر، انٹرنیٹ، کوئی GPS نہیں ہوتا... یا لیزر - کوانٹم اصولوں پر مبنی ایک اور اہم ایجاد - بڑے پیمانے پر بار کوڈ ریڈرز سے لے کر سپر مارکیٹوں، CD/DVD ریڈرز، آنکھوں کی سرجری اور فائبر آپٹک کیبلز کے ذریعے ڈیٹا کی ترسیل تک استعمال ہوتی ہے۔

مقناطیسی گونج امیجنگ (MRI) مشینیں جوہری مقناطیسی گونج کے اصول پر کام کرتی ہیں - ایک کوانٹم رجحان (تصویر: ST)۔

جدید طب کو کوانٹم میکانکس سے بھی بہت فائدہ ہوتا ہے۔ مقناطیسی گونج امیجنگ (MRI) مشینیں جوہری مقناطیسی گونج کے اصول پر کام کرتی ہیں - ایک کوانٹم رجحان۔

تابکاری کے کینسر کے علاج بھی ایٹم نیوکلی کی کوانٹم فزکس کی تفہیم پر مبنی ہیں۔

یہاں تک کہ بظاہر بظاہر بظاہر کوئی چیز جتنی کہ کاسمولوجی کو کوانٹم میکینکس کی ضرورت ہوتی ہے۔ ہم سمجھتے ہیں کہ ستارے کیوں چمکتے ہیں، وہ کس طرح بھاری عناصر پیدا کرتے ہیں، اور آخر کار وہ کیسے مرتے ہیں- یہ سب کوانٹم میکینکس کی بدولت ہے۔

یہ بتاتا ہے کہ ٹھوس مادہ کیوں نہیں ٹوٹتا، کیوں دھاتیں بجلی چلاتی ہیں، اور فطرت میں بے شمار دیگر مظاہر۔

تاریخ کی "چھپی ہوئی شخصیات"

جب ہم کوانٹم طبیعیات دانوں کے تاریخی پورٹریٹ پر نظر ڈالتے ہیں، تو ہم اکثر صرف آئن سٹائن، ہائزنبرگ یا شروڈنگر جیسے مشہور ناموں کو ہی پہچانتے ہیں۔ لیکن اس میدان کی ترقی کی کہانی میں بہت سی دوسری بھولی بسری شخصیات بھی شامل ہیں، خاص طور پر خواتین۔

لوسی مینسنگ ایسی ہی ایک خاتون تھیں۔ اس نے اسی گروپ میں کام کیا جس میں ہیزنبرگ تھا اور اس نے کوانٹم میکانکس کے نظریہ کے پہلے اطلاق میں سے کچھ کا حساب لگایا۔

بہت سی دوسری اہم خواتین سائنسدان ہیں جنہیں تاریخ میں وہ پہچان نہیں دی گئی جس کی وہ حقدار تھیں۔ 2025 میں، کوانٹم فزکس کی تاریخ میں 16 خواتین کے بارے میں ایک سوانحی کتاب شائع کی جائے گی، جو ان بھولی ہوئی شراکتوں پر روشنی ڈالنے میں مدد کرے گی۔

کوانٹم کمپیوٹر چین نے تحقیق اور تیار کیا (تصویر: دی کوانٹم انسائیڈر)۔

یہ ہمیں یاد دلاتا ہے کہ سائنس تنہا ذہین کا کام نہیں ہے، بلکہ بہت سے لوگوں کی اجتماعی کوشش ہے۔ ہر دریافت ان گنت پچھلے کاموں پر استوار ہوتی ہے، اور کوانٹم میکانکس کی کامیابی بین الاقوامی تعاون کا نتیجہ ہے جو سیاسی اور ثقافتی رکاوٹوں کو ختم کرتا ہے۔

دوسرا کوانٹم انقلاب

اگر 20ویں صدی سائنسی نظریہ کے طور پر کوانٹم میکانکس کی پیدائش اور ترقی کا مشاہدہ کرتی ہے، تو 21ویں صدی "دوسرے کوانٹم انقلاب" کے دور کا آغاز کر رہی ہے۔

اس وقت جب انسان مکمل طور پر نئی ٹیکنالوجیز بنانے کے لیے کوانٹم میکینکس کی عجیب و غریب خصوصیات کا براہ راست فائدہ اٹھانا شروع کر دیتے ہیں۔

کوانٹم کمپیوٹرز سب سے زیادہ متوقع ٹیکنالوجیز میں سے ایک ہیں۔ روایتی کمپیوٹرز کے برعکس جو ایسے بٹس کا استعمال کرتے ہیں جو صرف 0 یا 1 کی حالت میں ہو سکتے ہیں، کوانٹم کمپیوٹرز qubits کا استعمال کرتے ہیں جو "کوانٹم سپرپوزیشن" کے اصول کی بدولت ایک ہی وقت میں دونوں حالتوں میں ہو سکتے ہیں۔

یہ کوانٹم کمپیوٹرز کو متوازی طور پر بہت سے حساب کتاب کرنے کی اجازت دیتا ہے، ممکنہ طور پر مسائل کو حل کرنے میں جو روایتی کمپیوٹرز کو دنوں یا گھنٹوں میں حساب کرنے میں لاکھوں سال لگیں گے۔

کوانٹم کمپیوٹرز بھی بہت سے شعبوں میں انقلاب لانے کا وعدہ کرتے ہیں۔ طب میں، وہ پیچیدہ مالیکیولر ڈھانچے کو درست طریقے سے نقل کر سکتے ہیں، نئی ادویات کو زیادہ تیزی اور مؤثر طریقے سے تیار کرنے میں مدد کرتے ہیں۔

مادی سائنس میں، کوانٹم کمپیوٹر منفرد خصوصیات کے ساتھ نئے مواد کو ڈیزائن کر سکتے ہیں۔ فنانس میں، وہ محکموں کو بہتر بنا سکتے ہیں اور غیر معمولی سطحوں پر خطرے کا تجزیہ کر سکتے ہیں۔

جاپان کوانٹم ٹیکنالوجی کی تحقیق میں سرکردہ ممالک میں سے ایک ہے (تصویر: DigWatch)۔

کوانٹم سینسنگ ایک اور امید افزا ایپلی کیشن ایریا ہے، کوانٹم ایفیکٹس کا استعمال کرتے ہوئے، یہ سینسرز انتہائی حساس ہوتے ہیں، مقناطیسی شعبوں، کشش ثقل یا وقت میں چھوٹی تبدیلیوں کی پیمائش کرنے کے قابل ہوتے ہیں۔

ان کا استعمال بیماریوں کی جلد پتہ لگانے کے لیے، ارضیات میں وسائل کی تلاش کے لیے، یا GPS کے بغیر درست پوزیشننگ کے لیے کیا جا سکتا ہے۔

کوانٹم کمیونیکیشن، خاص طور پر کوانٹم کرپٹوگرافی، معلومات کی ترسیل کا ایک طریقہ فراہم کرتی ہے جو کہ بالکل محفوظ ہے۔ کوانٹم میکانکس کے اصولوں کی بنیاد پر، چھپنے کی کوئی بھی کوشش کوانٹم حالت کو بدل دے گی اور اس کا فوری پتہ چل جائے گا۔

کئی ممالک نے پہلے ہی کوانٹم کمیونیکیشن نیٹ ورک بنانا شروع کر دیا ہے اور مستقبل میں کوانٹم انٹرنیٹ ایک حقیقت بن سکتا ہے۔

ویتنام کے لیے چیلنجز اور مواقع

جیسا کہ دوسرا کوانٹم انقلاب جاری ہے، ویتنام کو پیچھے رہنے سے بچنے کے لیے حکمت عملی کی ضرورت ہے۔ کوانٹم سائنس پر تحقیق اور تعلیم میں سرمایہ کاری ناگزیر ہو گئی ہے۔

ہمیں سائنس دانوں اور انجینئرز کی نئی نسلوں کو تربیت دینے کی ضرورت ہے جو کوانٹم ٹیکنالوجیز کو سمجھتے ہیں، اور مناسب تحقیقی ڈھانچہ تیار کرتے ہیں۔

ویتنام میں، بہت سے ماہرین اور سائنس دان کوانٹم ٹیکنالوجی پر تحقیق کے لیے مل کر کام کر رہے ہیں (تصویر: صدر کلب)۔

بین الاقوامی تعاون بھی ضروری ہے۔ جیسا کہ تاریخ نے دکھایا ہے، سائنسی کامیابیاں اکثر سرحد پار تعاون سے آتی ہیں۔ ویتنام کو ترقی یافتہ ممالک کے تجربات سے سیکھتے ہوئے کوانٹم ٹیکنالوجی پر بین الاقوامی تحقیقی منصوبوں میں فعال طور پر حصہ لینے کی ضرورت ہے۔

اس کے ساتھ ساتھ، ہمیں کوانٹم میکینکس کے علم کو عوام تک پہنچانے کی بھی ضرورت ہے۔ بہت سے لوگ اب بھی اس شعبے کو بہت پیچیدہ اور دور سمجھتے ہیں، لیکن جیسا کہ ہم نے دیکھا، یہ جدید زندگی کے ہر پہلو کو متاثر کرتا ہے۔

کوانٹم میکینکس کی بنیادی تفہیم لوگوں کو نئی ٹیکنالوجیز کی اہمیت کو سمجھنے اور مستقبل کے بارے میں باخبر فیصلے کرنے میں مدد دے گی۔

مستقبل کی طرف دیکھ رہے ہیں۔

جب ہم کوانٹم فزکس کے علمبرداروں کی تصویروں پر نظر ڈالتے ہیں، تو ہم نہ صرف ایسے لوگوں کو دیکھتے ہیں جنہوں نے کائنات کو سمجھنے کے طریقے کو بدل دیا، بلکہ سائنس کی روح بھی - تحقیقات کا جذبہ، پرانے خیالات کو چیلنج کرنے کی آمادگی، اور سرحدوں کے پار تعاون کرنے کا جذبہ۔

یہ جذبہ 21ویں صدی میں سائنس کی بلندیوں تک پہنچنے کے لیے اب بھی ضروری ہے۔

یہ سال نہ صرف کوانٹم میکانکس کے 100 سال منانے کا وقت ہے بلکہ آگے دیکھنے کا بھی وقت ہے۔

کوانٹم ٹیکنالوجی کی ترقی کے ساتھ، ہم بے مثال نئے امکانات کی دہلیز پر ہیں۔ کوانٹم کمپیوٹرز انسانیت کے سب سے بڑے چیلنجوں کو حل کرنے میں مدد کر سکتے ہیں - موسمیاتی تبدیلی سے لے کر لاعلاج بیماریوں کے علاج کے لیے ادویات تیار کرنے تک۔

کوانٹم سینسنگ کائنات کو دریافت کرنے اور خود کو سمجھنے کے نئے طریقے کھول سکتی ہے۔ کوانٹم کمیونیکیشن ایک زیادہ محفوظ اور نجی منسلک دنیا بنا سکتی ہے۔

کوانٹم میکینکس نے دکھایا ہے کہ حقیقت اس سے کہیں زیادہ پیچیدہ اور جادوئی ہے جتنا ہم نے کبھی سوچا تھا۔ تو شاید 100 سال کے کوانٹم میکینکس کا سب سے بڑا سبق یہ ہے کہ: ہمیشہ حیران ہونے کے لیے تیار رہیں، ہمیشہ متجسس رہیں، اور کبھی تلاش کرنا بند نہ کریں۔

ماخذ: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/100-nam-co-hoc-luong-tu-nhung-con-nguoi-thay-doi-the-gioi-20250626124351568.htm