محققین نے مادے کی حال ہی میں دریافت کی گئی عجیب و غریب غیر منظم حالت کی ابھرتی ہوئی خصوصیت کے پیچھے کارفرما میکانزم کی کھوج کی ہے، جسے ‘‘ہائپر یونیفارمٹی’’کہا جاتا ہے۔

‘‘ہائپر یونیفارمٹی’’ کچھ غیر ہم آہنگ میڈیا کی ایک خصوصیت ہے جس میں  لانگ – ویب  لینگتھ رینج کی کثافت(ڈینسٹی) کے اتار چڑھاؤکا رجحان صفر ہو جاتا ہے۔ ہائپر یونیفارم غیر منظم مواد کو مختلف شکلوں میں دیکھا گیا ہے جیسے کہ کوسی کرسٹلز، کائنات کے  لارج –اسکیل ڈھانچے، نرم اور نامیاتی ایملشنز اور کولائیڈز وغیرہ۔

مواد ، توانائی اور چارج نقل و حمل فطرت میں ہر جگہ ہے اور یہ مختلف طریقوں سے ظاہر ہوتی ہے، جس میں بادل کی تشکیل، مادّے کے ذریعے گرمی اور بجلی کی ترسیل، ٹریفک فلو،گرینیولر میڈیا میں برفانی تودے، دریاؤں اور پہاڑی سلسلوں کے نیٹ ورک اور خلیات میں بوندوں کا اپنے طور پر جمع ہونا وغیرہ۔

آسانی سے سمجھنے کے لیے پہلے شہر میں ٹریفک کے فلوپر غور کریں۔ شہر کی ٹریفک میں آپ کاروں اور بسوں کو نظام میں چھوٹے ‘‘ذرات’’ کے طور پر لے سکتے ہیں، جیسے کسی مادے میں الیکٹران گھومتے ہیں جو کنڈکٹر یا انسولیٹر کے طور پر کام کر سکتے ہیں۔ اسی طرح بادلوں کی تشکیل کیلئے سمندر سے پانی کے بخارات بننے کا راستہ ، نیز جس طرح سے ندیاں مؤثر انداز میں پانی کی منتقلی کے لیے پیچیدہ نیٹ ورک تیار کرتی ہیں،وہ بھی بڑی حد تک یکساں ہے۔

جس طرح ٹریفک کے قوانین سڑک کو منظم رکھنے میں مدد کرتے ہیں، اسی طرح قدرتی نظام بھی ہم آہنگی اور تحفظ کے اصولوں (مثلاً، توانائی،مادہ ، برقی چارج اور رفتار وغیرہ سے متعلق) کے تحت چلنے والے کچھ اصولوں کی پیروی کرتے ہیں۔ یہ اصول اکثر مختلف نظاموں میں سادہ اور ممکنہ طور پر عالمگیر رویے کا باعث بنتے ہیں۔

مثال کے طور پر، اگر آپ تھرمامیٹر کو ‘تھرمس فلاسک’میں جمع کیے گئے شدہ پانی میں رکھتے ہیں، تو اِس کی ریڈنگ وہی رہے گی، چاہے آپ اسے کہیں بھی رکھیں۔ اس کا مطلب ہے کہ درجہ حرارت ایک جیسا رہتا ہے اور طویل عرصے تک کچھ بھی تبدیل نہیں ہوتا۔ ایسا لگتا ہے جیسے وقت ساکت کھڑا ہے۔ طبیعیات میں، اس قسم کے نظام کو توازن کے نظام کے طور پر جانا جاتا ہے جہاں وقت کی تبدیلی اور ٹائم ریورس توازن کے تصورات نافذ ہوتے ہیں۔ یہ خیالات تھرموڈینامکس پر کام کرنے والے معروف سائنسدانوں جیسےساڈی کارنوٹ،جیمس کلرک میکسویل، رُوڈولف کلاسیس ، لڈ وِگ بولٹز مین اور ویلارڈگبز نے تیار کیے تھے۔

ٹائم ریورسل سمیٹری اصول کے مطابق، ایسے نظام میں ہونے والے واقعات کو نظریاتی طور پر ‘ریوائنڈ’ کیا جا سکتا ہے ، جیسے کہ ہمارے تھرموس فلاسک میں پانی کے مالیکیولز کا تصادم  اور ہر چیز کو مخالف سمت میں ہوتا ہوا دیکھا جا سکتا ہے، بالکل اسی طرح جیسے کوئی فلم پیچھے کی طرف چلائی جاتی ہے۔

تاہم ایک بے ترتیب نظام میں سپر ہم آہنگی حاصل کرنے کے لیے  ٹائم ریورسل سمیٹری کو توڑنا ضروری ہے۔ محققین اضافی تحفظ کے قانون کی موجودگی میں بیرونی قوت کا اطلاق جیسے حالات کے تحت ٹائم ریورسل سمیٹری کے ٹوٹنے کے نتائج کی تلاش کر رہے ہیں۔

محکمۂ سائنس اور ٹیکنالوجی کے خود مختار ادارے ایس این بوس نیشنل سینٹر فار بیسک سائنسز(ایس این بی این سی بی ایس) کے سائنس دانوں نے یہ ثابت کیا ہے کہ ڈینسٹی میں اضطراب، مادے میں پھیلنے والی حرارتی توانائی کی  طرف پھیلتی ہے، لیکن اضطراب کے ہونے کا امکان بہت کم ہے کیونکہ اضافی تحفظ کے قوانین کی وجہ سے ذرات کی نقل و حرکت انتہائی محدود ہے۔

سپر یونیفارم سسٹمز میں دبے ہوئے اتار چڑھاؤ کے لیے ذمہ دار یہ طریقہ کار مادے کی حال ہی میں دریافت ہونے والی عجیب و غریب حالت کی ابھرتی ہوئی خصوصیات کی وضاحت کرتا ہے، جسے "سپر یونیفارمٹی" کہا جاتا ہے۔

ایسی حالت کی سب سے نمایاں خصوصیت میں سے ایک یہ ہے کہ سسٹم کے سائز میں اضافے کے ساتھ بڑے پیمانے پر اتار چڑھاؤ بہت چھوٹا ہو جاتا ہے۔ درحقیقت،یہ اس رجحان کے بالکل برعکس ہے جو مائعات کے اہم موڑ پر ہوتا ہے (جیسے آبی بخارات کا اہم نقطہ — جہاں (اور اس سے آگے) ‘پانی’ اور ‘بھاپ’ کے درمیان فرق ختم ہو جاتا ہے) یا جس میں بڑے پیمانے پر اتار چڑھاؤ کو الگ کر دیا جاتا ہے جس کی وجہ سے ‘کریٹیکل اوپلیس سینس’ ہوتا ہے (ایک روشنی کےبکھرنے والا رجحان، جہاں روشنی کی عکاسی اور منتقلی پر بالترتیب نظام دودھیا سفید اور گہرا سرمئی نظر آتا ہے)۔

دوسری طرف، کریٹیکلٹی کے قریب ایک ہائپر ہوموجنیئس مادہ وہ ہے جو ایک مثالی کرسٹل، ایک بے  ڈول ٹھوس اور مائع کے درمیان ہوتا ہے۔ محققین نے مادے کی اس حالت کو سب سے آسان تعامل کرنے والے پارٹیکل سسٹمز کی جانچ کر کے دریافت کیا ہے۔

فزیکل ریویو ای جریدے میں شائع ہونے والے ان نتائج نے ‘ہائپر یونیفارمٹی’ کے متحرک ماخذ پر روشنی ڈالی ۔ وہ عین طریقہ جس میں ہائپر یونیفارم مادّے کے اجزاء متحرک طور پر خود کو ایسی حالتوں میں ترتیب دیتے ہیں، جس سے اس کی عمومی نظریاتی تفہیم پر ایک نیا تناظر فراہم کیا جاتا ہے۔

ہائپر یونیفارم مادے میں انوکھی خصوصیات ہوتی ہیں جن میں تکنیکی یا حیاتیاتی ایپلی کیشنز ہو سکتے ہیں اور سپر یونیفارم کا طریقہ کار خلیوں میں مختلف جسمانی افعال کو کنٹرول کرنے اور مواصلات کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔

********

ش ح ۔ م م۔ ص ج

U. No.1398

(Release ID: 2065824) Visitor Counter : 10