کیا کائنات میں روشنی سے تیز کوئی چیز ہے؟

(ڈین ٹری) - روشنی 299,792,458 کلومیٹر فی سیکنڈ کی رفتار سے سفر کرتی ہے، ایک عدد جسے کائنات کی مطلق حد سمجھا جاتا ہے۔ لیکن روشنی کی رفتار محدود کیوں ہے، اور کوئی چیز اس رکاوٹ کو کیوں عبور نہیں کر سکتی؟

طبیعیات دانوں نے ایک بار روشنی کا "پیچھا" کرنے کی کوشش کی (مثال: گیٹی)۔

یہ کہانی صدیوں پر محیط ہے، گیلیلیو کے ناکام تجربے سے لے کر آئن اسٹائن کی جدید تصدیقوں تک، بظاہر ناممکن کی وضاحت کرتی ہے۔

گلیلیو سے لے کر روشنی کی رفتار کی پہلی پیمائش تک

17ویں صدی سے پہلے، زیادہ تر نظریات کا خیال تھا کہ روشنی فوری طور پر پھیلتی ہے، یا یہ کہ اس کی رفتار مطلق تھی۔ تاہم، گیلیلیو گیلیلی اس مفروضے پر شک کرنے والا پہلا شخص بن گیا۔

1638 میں، اس نے اور اس کے معاونین نے روشنی کی تاخیر کی پیمائش کرنے کے مقصد سے لالٹینوں کا استعمال کرتے ہوئے دو پہاڑوں پر ایک تجربہ کیا۔ تاہم، تاخیر اتنی کم تھی (مائیکرو سیکنڈز کی ترتیب پر) کہ اس وقت کے آلات اور انسانی اضطراب روشنی کی اصل رفتار کی پیمائش نہیں کر سکتے تھے۔ ناکامی کے باوجود، گیلیلیو نے یہ نتیجہ اخذ کیا کہ روشنی، "اگر فوری نہیں، تو بہت تیز ہونی چاہیے۔"

گلیلیو کے تجربات نے اسے یہ دریافت کرنے میں مدد کی کہ روشنی کی رفتار محدود ہے، لیکن یہ تعداد بہت زیادہ ہے (تصویر: درمیانہ)۔

صرف چند دہائیوں کے بعد، ماہر فلکیات Ole Römer نے پہلا تخمینہ لگایا۔ مشتری کے چاند Io کو دیکھتے ہوئے، اس نے محسوس کیا کہ Io کے مشتری کے سائے میں اور باہر جانے کا وقت اس کے مدار میں زمین کی پوزیشن کے ساتھ مختلف ہے۔

10 منٹ سے زیادہ کے اس مجموعی تضاد کی وضاحت رومر نے روشنی کو طویل فاصلے تک سفر کرنے میں لگنے والے اضافی وقت کے نتیجے میں کی تھی۔ اس سے، اس نے روشنی کی رفتار کا اندازہ تقریباً 214,000 کلومیٹر فی سیکنڈ لگایا، جو اس وقت ایک انقلابی نتیجہ تھا۔

1849 میں، ماہر طبیعیات Hippolyte Fizeau نے پہلی بار روشنی کی رفتار کو تیز رفتار گھومنے والے گیئر کا استعمال کرتے ہوئے 8 کلومیٹر دور ایک عکاسی کرنے والے آئینے کے ساتھ ملایا۔

جب گیئرز اتنی تیزی سے گھومتے تھے کہ روشنی اگلے دانت سے بند ہو جاتی تھی، تو فیزاؤ نے آج کی قیمت کے 5% کے اندر تقریباً 315,000 کلومیٹر فی سیکنڈ کی رفتار کا حساب لگایا۔ یہ وہ اہم موڑ تھا جس نے روشنی کو مفروضے کے بجائے مقداری مطالعہ کا موضوع بنایا۔

آئن سٹائن اور کائنات کی مطلق حدود

سب سے بڑا سوال باقی ہے: روشنی کی رفتار آخری حد کیوں ہے؟ 20ویں صدی کے اوائل میں البرٹ آئن سٹائن نے اپنے مشہور نظریات سے اس مسئلے کو حل کیا۔

اس نے سوال کیا کہ اگر تیز رفتاری سے چلنے والے راکٹ پر ٹارچ لگائی جائے تو کیا خلا میں خارج ہونے والی روشنی روشنی سے زیادہ ہو جائے گی؟ حیرت انگیز جواب نہیں تھا، کیونکہ وقت اور جگہ مطلق نہیں ہیں۔

البرٹ آئن سٹائن نے اپنی تھیوری سے روشنی کا مسئلہ حل کیا (تصویر: گیٹی)۔

خصوصی نظریہ اضافیت (1905) کے مطابق، جب کوئی شے تیزی سے حرکت کرتی ہے، تو اس کی کمیت بڑھ جاتی ہے، اور ساتھ ہی ساتھ سست بھی ہو جاتی ہے۔ جب یہ روشنی کی رفتار تک پہنچ جاتا ہے تو وقت رک جاتا ہے، ماس لامحدود ہو جاتا ہے اور مزید تیز نہیں ہو سکتا۔ اس سے مادے کے کسی بھی ذرے کے لیے روشنی کو آگے بڑھانا ناممکن ہو جاتا ہے۔

بعد کے تجربات نے آہستہ آہستہ آئن سٹائن کے نظریہ کی تصدیق کی۔ 1964 میں، MIT کے محقق بل Bertozzi نے الیکٹرانوں کو تیز کیا اور دریافت کیا کہ جیسے جیسے الیکٹران روشنی کی رفتار کے قریب آئے، وہ اتنے بھاری ہو گئے کہ وہ مزید تیز نہیں ہو سکتے۔

1970 کی دہائی میں، دو طبیعیات دان، جوزف ہیفیلے اور رچرڈ کیٹنگ، دنیا بھر میں اڑنے کے لیے ہوائی جہاز میں سیزیم ایٹمک کلاک لے گئے۔ جب وہ واپس آئے تو گھڑیاں لیبارٹری میں معیاری گھڑی سے سست چل رہی تھیں۔ یہ وقت کے پھیلاؤ کا واضح ثبوت تھا۔

آج کل، سیٹلائٹ پر GPS سسٹم کو بھی نظریہ اضافیت کے مطابق وقت کی اصلاح کا حساب لگانا چاہیے۔ اگر نظر انداز کر دیا جائے تو پوزیشننگ کی خرابی کلومیٹر تک ہو سکتی ہے جس کی وجہ سے پورا جدید مکینیکل سسٹم مکمل طور پر گر سکتا ہے۔

لہٰذا روشنی کی رفتار صرف ایک خشک عدد نہیں ہے، بلکہ فطرت کی ایک بنیادی حد ہے، جو جدید طبیعیات اور ٹیکنالوجی کی بنیاد ہے۔

گلیلیو کی ناکامیوں، رومر کی ترقی، فیزیو کی ذہانت سے لے کر آئن سٹائن کی ذہانت تک، روشنی کی کہانی نے ایک سچائی کو ثابت کیا ہے: اس کائنات میں، کوئی بھی چیز روشنی سے تیز نہیں چل سکتی۔

ماخذ: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/trong-vu-tru-co-thu-gi-nhanh-hon-anh-sang-20250929072502675.htm