رینر ویس: LIGO اور کشش ثقل کی لہروں کے 50 سال

زمین سے نیچے، غیر معمولی، اور اپنی تحقیق پر بات کرنے کے خواہشمند، ماہر طبیعیات رینر ویس سے بات کرنا بہت آسان ہے۔ پانچ سال پہلے اس کے کام نے اسے نصف کمایا 2017 کا نوبل انعام برائے فزکس، بقیہ نصف بیری باریش اور کیپ تھورن کے پاس جا رہا ہے، "LIGO ڈیٹیکٹر اور کشش ثقل کی لہروں کے مشاہدے میں فیصلہ کن تعاون" کے لیے۔ امریکہ میں مقیم لیزر انٹرفیرومیٹر گروویٹیشنل ویو آبزرویٹری (LIGO) وہ جگہ ہے جہاں پہلی بار 2015 میں کشش ثقل کی لہروں کا مشاہدہ کیا گیا تھا، جو البرٹ آئن سٹائن کے صدی پرانے عمومی نظریہ اضافیت کی آخری باقی ماندہ پیش گوئی کی تصدیق کرتی ہے۔

ان کے وجود کو ظاہر کرنے کے باوجود، آئن سٹائن نے خود شک کیا کہ یہ لہریں کبھی قابل مشاہدہ ہوں گی کیونکہ یہ انتہائی کمزور ہیں۔ لیزر انٹرفیومیٹری کے استعمال کے بارے میں ویس کے پیش رفت خیال نے آخر کار اسے ممکن بنایا پہلا مشاہدہ - زمین سے 1.3 بلین نوری سال کے فاصلے پر دو بلیک ہولز کے انضمام سے خارج ہونے والی کشش ثقل کی لہروں کا - اور بہت ساری چیزیں جن کا LIGO نے پتہ لگایا ہے۔ اس میں ویس، اس کے نوبل ساتھیوں اور بہت سے دوسرے لوگوں کی طرف سے کئی دہائیوں کی کوششیں لگیں، اور اس دریافت نے طبیعیات میں ایک ایسے عروج کی نمائندگی کی جس نے فلکیات میں ایک نئے دور کا آغاز کیا۔ مشاہداتی فلکیات کی آمد کے بعد سے، ہم کائنات کو زیادہ تر پہلی نظر آنے والی روشنی، پھر برقی مقناطیسی لہروں کے وسیع طیف کو دیکھ کر اسکین کر رہے تھے۔ اب کشش ثقل کی لہریں بہت سے کائناتی مظاہر کی تحقیقات کا ایک نیا طریقہ فراہم کرنے کے قابل تھیں۔ کشش ثقل کی فلکیات کی پیدائش کے صرف سات سال بعد، اس نے پہلے ہی بہت قیمتی نیا علم پیدا کیا ہے۔

نازی جرمنی سے امریکہ، پراگ کے راستے

ان تینوں نوبل انعام یافتہ افراد میں سے ہر ایک نے ان کامیابیوں کی طرف اپنے اپنے قوس کی پیروی کی۔ ویس کا راستہ دکھاتا ہے کہ کس طرح باصلاحیت تجرباتی طبیعیات دان تشکیل پاتے ہیں، کیسے نئے سائنسی خیالات غیر متوقع سمتوں سے آسکتے ہیں، اور کس طرح بڑے پیمانے پر طبیعیات کے تجربے کو نتیجہ خیز بنانے کے لیے سراسر استقامت کی ضرورت ہے۔

ویز 29 ستمبر 1932 کو برلن، جرمنی میں نازیوں کے اقتدار میں آنے کے دوران پیدا ہوئے۔ ویس کے والد، فریڈرک، جنہیں رینر نے چھوٹی عمر سے ہی "ایک پرجوش اور مثالی کمیونسٹ" کے طور پر بیان کیا ہے، ایک طبیب تھے۔ ایک یہودی اور ایک نازی مخالف کمیونسٹ کے طور پر، جس نے ایک نازی ڈاکٹر کے خلاف گواہی دی تھی جس پر بدکاری کا الزام تھا، فریڈرک کو نازیوں نے اس وقت حراست میں لے لیا تھا جب رینر کی ماں، گیرٹروڈ اس سے حاملہ تھی۔ اپنی عیسائی بیوی کے کہنے پر، جس کے خاندان کے کچھ مقامی رابطے تھے، فریڈرک کو رہا کر کے پراگ بھیج دیا گیا۔ رینر کے پیدا ہونے کے بعد، گیرٹروڈ اپنے نئے بچے کے ساتھ فریڈرک سے ملنے کے لیے چیکوسلواکیہ گیا، جہاں 1937 میں اس جوڑے کا ایک اور بچہ، سائبیل تھا۔

لیکن جب 1938 کے میونخ معاہدے نے جرمن فوجیوں کو چیکوسلواکیہ میں داخل ہونے کی اجازت دی تو اس خاندان کو ایک بار پھر فرار ہونا پڑا۔ رینر نے اپنی نوبل سوانح عمری میں یاد کرتے ہوئے کہا، "ہم نے سلوواکیہ میں چھٹیوں کے دوران ایک ریڈیو پر یہ فیصلہ سنا اور پراگ کی طرف جانے والے لوگوں کے ایک بڑے گروپ میں شامل ہو کر دنیا کے تقریباً کسی اور جگہ پر ہجرت کرنے کے لیے ویزا حاصل کرنے کی کوشش کی۔ . یہ خاندان 1939 میں امریکہ چلا گیا۔ اس وقت کے امیگریشن قانون کے تحت، یہ صرف فریڈرک کے پیشے کی وجہ سے ممکن ہوا اور اس لیے کہ سینٹ لوئس کے مخیر Stix خاندان سے تعلق رکھنے والی ایک "بہت ہی شاندار خاتون" جیسا کہ ویس اسے کہتے ہیں، ایک بانڈ پوسٹ کیا۔ اس بات کی ضمانت دینے کے لیے کہ ویسز کمیونٹی پر بوجھ نہیں بنیں گے۔

ویس کی پرورش نیویارک شہر میں ہوئی، جہاں اس نے ابتدائی طور پر سرکاری اسکول میں تعلیم حاصل کی۔ پانچویں جماعت میں، اس نے شامل ہونے کے لیے، ایک مقامی پناہ گزین امدادی تنظیم کے ذریعے اسکالرشپ حاصل کی۔ کولمبیا گرامر سکول - مین ہٹن کے وسط میں ایک نجی اسکول، جو کسی زمانے میں طلباء کی تیاری سے وابستہ تھا۔ کولمبیا یونیورسٹی. موسیقی، سائنس اور تاریخ ان کے پسندیدہ کورسز تھے، اور نوعمری میں اس نے کلاسیکی موسیقی کے شائقین کے لیے اپنی مرضی کے مطابق ہائی فیڈیلیٹی یا "ہائی فائی" آڈیو سسٹم بنائے۔

اس دلچسپی اور اس کا اپنا تجسس بالآخر اسے فزکس تک لے آیا۔ کامل صوتی پنروتپادن کی تلاش میں، ویس نے فونوگراف کی سوئی کے پس منظر کے شور کو الیکٹرانک طور پر ختم کرنے کی کوشش کی جب یہ پرانے زمانے کے ریکارڈ میں نالی کے ساتھ حرکت کرتی ہے، جس نے موسیقی کو متاثر کیا۔ لیکن اس کی کوششیں ناکام ہو گئیں اور اس نے کافی سیکھنے کے لیے کالج جانے کا فیصلہ کیا تاکہ وہ اس مسئلے کو حل کر سکے۔ یہ تعلیم اس وقت شروع ہوئی۔ میساچیٹس انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی (ایم آئی اے) 1950.

الیکٹرونکس ٹو فزکس، ایک چکر کے ذریعے

ایم آئی ٹی میں الیکٹریکل انجینئرنگ کے ایک میجر کے طور پر، ویس سے توقع کی جاتی تھی کہ وہ جنریٹروں اور ٹرانسمیشن لائنوں کے بارے میں جان لیں گے اس سے پہلے کہ وہ ان الیکٹرانکس کا مطالعہ کر سکے جس میں اسے واقعی دلچسپی تھی۔ یہ سخت منصوبہ اس کے ذوق کے مطابق نہیں تھا، اس لیے اپنے دوسرے سال میں اس نے طبیعیات کی طرف رخ کیا، کیونکہ "اس کی ضروریات کم تھیں" اور زیادہ لچکدار نصاب۔ لیکن یہ بھی فوری طور پر کام نہیں کر سکا۔ 1952 میں، ویس ایک نوجوان عورت، ایک پیانوادک کے ساتھ محبت میں گر گیا. یہ رشتہ اچھی طرح ختم نہیں ہوا، اور دل ٹوٹ گیا، ویس اپنے تمام کورسز میں ناکام ہو گیا اور اسے MIT چھوڑنا پڑا۔

لیکن سب کچھ ضائع نہیں ہوا۔ 1953 کے موسم بہار تک، وہ ایم آئی ٹی میں کام کرنے والے ٹیکنیشن کے طور پر واپس آئے ماہر طبیعیات جیرالڈ زکریا کی ایٹم بیم لیبارٹریجس نے پہلی ایٹمی گھڑی تیار کی تھی۔ "اس لیبارٹری میں جو سائنس کی جا رہی تھی وہ شاندار تھی،" ویس یاد کرتے ہیں۔ "وہاں کے تجربات الگ تھلگ واحد ایٹموں اور مالیکیولز کی خصوصیات کو دیکھ رہے تھے جو ہمسایہ نظاموں سے متاثر نہیں تھے۔ ہر ایٹم اگلے جیسا ہی تھا اور یہ ممکن تھا کہ ان کی ساخت اور ان بات چیت کے بارے میں بنیادی سوالات پوچھے جاسکیں جنہوں نے انہیں ایک ساتھ رکھا۔ جو چیز گریڈ کے طلباء کو ان کے تھیسس پروجیکٹس میں مدد کرنے کے کردار کے طور پر شروع ہوئی تھی اس کے نتیجے میں ویس نے زکریا کے ساتھ براہ راست کام کرنا شروع کیا۔ سیزیم ایٹم بیم گھڑی، جو آخر کار ہوتا رہے گا۔ بیورو آف اسٹینڈرڈز (اب نیشنل انسٹی ٹیوٹ آف اسٹینڈرڈز اینڈ ٹیکنالوجی) اور امریکی بحریہ کے لیے وقت کے معیار کے طور پر اپنایا گیا۔

زکریا کی سرپرستی میں، ویس نے اپنا کام مکمل کیا۔ فزکس بیچلر ڈگری، پھر 1962 میں پی ایچ ڈی کی۔، اور اعلی درستگی کے تجربات کے بارے میں سیکھا، ایک کلیدی دھاگہ جو LIGO کی طرف لے گیا۔ ایک اور کلیدی موضوع اس وقت پیدا ہوا جب ویس نے ماہر فلکیات اور طبیعیات دان کے تحت ایک ریسرچ ایسوسی ایٹ کے طور پر کام کیا۔ پرنسٹن یونیورسٹی میں رابرٹ ڈک، جسے ویس "میری زندگی کے ہیروز میں سے ایک" کہتے ہیں۔ ڈک اور ویس نے اس کا ایک جدید ورژن تیار کرنے پر غور کیا۔ Eötvös تجربہ, inertial اور gravitational mass کی مساوات کو ثابت کرکے عمومی اضافیت کے مساوی اصول کو سمجھنا۔ جیسا کہ ڈکی کی کشش ثقل کے نئے نظریہ نے عام اضافیت کے ٹینسر فیلڈ کے ساتھ ایک اسکیلر فیلڈ کو جوڑ دیا، اس کا خیال ایک ایسا تجربہ بنانا تھا جو اس بات کا اندازہ لگا سکے کہ پوری زمین کس طرح کمپن کرے گی، ایک کشش ثقل کی لہر ہے جس سے گزرنا ہے۔ اس تجربے کا مقصد اسکیلر گروویٹیشنل ریڈی ایشن کے سپیکٹرم کی پیمائش کرنا تھا، لیکن انھوں نے پایا کہ جیو فزیکل شور کی وجہ سے ان کے کوارٹز گرویومیٹر کی حساسیت شدید حد تک محدود تھی۔ مطالعہ کے ناکام ہونے کے باوجود، ویس نے تجرباتی تکنیکوں کو سیکھا جن کا آغاز ڈکی نے کیا تھا، اور بالآخر LIGO اور طبیعیات کے دیگر بہت سے تجربات کے لیے بھی ضروری ثابت ہوگا۔ درحقیقت، ویس نے محسوس کیا کہ پرنسٹن میں وہ دو سال "میری سائنسی ترقی میں بہت اہم تھے"۔

1964 میں ایم آئی ٹی فزکس فیکلٹی میں بطور اسسٹنٹ پروفیسر شامل ہونے کے بعد، ویس نے ایک کائناتی منصوبے پر کام کیا جس نے کائناتی مائکروویو پس منظر (سی ایم بی) کے سپیکٹرم کی پیمائش کی۔، بگ بینگ کے آثار جو اب بھی کائنات کو بھرے ہوئے ہیں۔ انہوں نے اس تحقیق میں تعاون کیا کہ CMB 2.7K کے ماخذ درجہ حرارت کے ساتھ عملی طور پر کامل بلیک باڈی وکر کی پیروی کرتا ہے - جس کی دریافت نے ایک 2006 کا نوبل انعام سرکردہ سائنسدانوں جان ماتھر اور جارج سموٹ کے لیے.

کلاس روم میں کشش ثقل کی پیمائش

ویس نے کشش ثقل کی لہروں کے بارے میں سوچنا جاری رکھا، خاص طور پر جب اسے MIT میں عمومی اضافیت کا کورس پیش کرنے کے لیے کہا گیا۔ یہ آسان نہیں تھا۔ عمومی اضافیت کی ریاضی مشکل ہے، اور وہ کورس جو اس مضمون کو پڑھاتے تھے جسمانی سے زیادہ ریاضیاتی تھے۔ آج اس پر بحث کرتے ہوئے، ویس کہتے ہیں، "میں نظریہ ساز نہیں ہوں۔ میں ایک پلمبر ہوں… ایک ویکیوم پلمبر، ایک الیکٹرانک پلمبر، لیکن ایک پلمبر۔" چنانچہ اس نے اور اس کے طالب علموں نے مل کر ریاضی سیکھی – لیکن، غیر متوقع طور پر، اس کا تجرباتی پس منظر انتہائی اہم ہو گیا۔

جیسا کہ ویس وضاحت کرتا ہے، اس وقت یونیورسٹی آف میری لینڈ کے جوزف ویبر کشش ثقل کی لہروں کا پتہ لگانے کی کوشش کر رہے تھے۔ ایلومینیم کے بڑے سلنڈروں کی لمبائی میں تبدیلی کی پیمائش کرکے جب طالب علموں نے ویس سے اس طرح کی پیمائش کے بارے میں پوچھا، تو وہ ایک تدریسی طریقہ لے کر آیا خیالات اصولی طور پر یہ دکھانے کے لیے تجربہ کریں کہ انہیں کیسے بنایا جا سکتا ہے۔ خالی جگہ میں دو ماسز کو کچھ فاصلے پر رکھیں، ایک پلس لیزر کے ساتھ اور دوسرا آئینے کے ساتھ۔ اب لیزر لائٹ کے راؤنڈ ٹرپ ٹریول ٹائم – اور اس وجہ سے فاصلے کی پیمائش کریں۔ اگر گزرنے والی کشش ثقل کی لہر فاصلے کو تبدیل کرتی ہے، تو کافی حد تک درست وقت کی پیمائش اثر دکھائے گی۔ چونکہ تمام پیمائشیں لیزر کے اسپیس ٹائم لوکیشن پر کی جاتی ہیں، اس لیے عمومی اضافیت کا حساب سیدھا ہو جاتا ہے - درحقیقت، ویس نے اسے طبقاتی مسئلہ کے طور پر تفویض کیا۔

ویبر نے 1969 میں کشش ثقل کی لہروں کی کھوج کا دعویٰ کیا تھا اسے کبھی نقل نہیں کیا گیا، لیکن اس کے کام سے متاثر ہونے والی مثال LIGO میں بڑھ گئی۔ ویس نے اصل خیال کو ایک سرے پر آئینے کے ساتھ ایک دوسرا شہتیر کا راستہ جوڑ کر بہتر کیا، جس کو جنکشن پر بیم سپلٹر کے ساتھ "L" شکل میں پہلے راستے پر دائیں زاویوں پر سیٹ کیا گیا۔ یہ ایک مائیکلسن انٹرفیرومیٹر ہے، جس نے 1887 کے مائیکلسن-مورلے کے تجربے اور سی ایم بی سپیکٹرم میں روشنی کی رفتار کی انتہائی درست پیمائش کی۔ عمومی اضافیت میں، ایک کشش ثقل کی لہر جو بازوؤں کے ہوائی جہاز پر کھڑی ہوتی ہے، ایک کو لمبا کر دیتی ہے اور دوسرے کو سکڑتی ہے، جس سے یہ بدل جاتا ہے کہ دونوں بازوؤں میں روشنی کی لہریں کس طرح مداخلت کرتی ہیں۔ یہ، ویس نے نتیجہ اخذ کیا، ایک راستے پر سفر کے وقت کی پیمائش کرنے سے کہیں زیادہ حساس ہوگا۔

ویس یاد کرتے ہیں کہ کس طرح 1971 کے موسم گرما میں وہ "ایک چھوٹے سے کمرے میں بیٹھ کر ان تمام چیزوں کا حساب لگا رہے تھے جو اس تجربے میں مداخلت کریں گی" بشمول شور کے ذرائع۔ اس کا نتیجہ قابل ذکر تھا: کئی کلومیٹر لمبے ہتھیاروں کے ساتھ، فاصلے میں تبدیلیوں کو 10 سے کم پیمائش کرنا ممکن ہو گا۔^18- m - ایک پروٹون کی جسامت کا بمشکل ایک ہزارواں حصہ - جب ایک گزرنے والی کشش ثقل کی لہریں خلا پر دباؤ ڈالتی ہیں تو 10 کا تناؤ پیدا ہوتا ہے۔^21-.

ٹیسٹ بستر اور پہلے مشاہدات

ویس کے کچھ ساتھی کشش ثقل کی لہروں کے بارے میں شکوک و شبہات کا شکار تھے لیکن اس نے اپنا خیال تیار کرنا جاری رکھا۔ اس کی تجرباتی توثیق اس وقت ہوئی جب اس کی لیب میں اور ایک جرمن گروپ کی طرف سے بنائے گئے چھوٹے ٹیسٹ انٹرفیرو میٹرز نے اس کے حسابات نکالے۔ 1975 کے بعد وسیع حمایت حاصل ہوئی، جب ویس نے اپنے پرنسٹن کے دنوں کے ایک جاننے والے سے دوبارہ رابطہ قائم کیا، کالٹیک نظریاتی طبیعیات دان کیپ تھورن. کشش ثقل کی لہر کی تحقیق کے امکانات کو دیکھتے ہوئے، تھورن نے کالٹیک میں ویس کے خیال کو آگے بڑھایا۔ 1979 میں نیشنل سائنس فاؤنڈیشن کیلٹیک اور ایم آئی ٹی کو انٹرفیرو میٹرک پتہ لگانے کے قابل عمل مطالعہ کرنے کے لیے فنڈ فراہم کیا۔ 1990 تک اس نے LIGO کو Caltech-MIT آپریشن کے طور پر اس کی اب تک کی سب سے بڑی گرانٹ کے ساتھ تعاون کیا۔ اس سے 4 کلومیٹر لمبے ہتھیاروں کے ساتھ ایک جیسے ڈیٹیکٹر کی تعمیر کی اجازت دی گئی۔ ہینفورڈ، واشنگٹن اور لیونگسٹن، لوزیاناکسی بھی نظر آنے کی تصدیق کے لیے اتفاقی مطالعہ کے لیے۔ ان میں تجرباتی طبیعیات دان کے تیار کردہ بہت سے تکنیکی تصورات شامل ہیں۔ کالٹیک سے رونالڈ ڈریور۔

LIGO نے 2002 میں کام شروع کرنے کے بعد، اس نے پیشن گوئی کی حساسیت حاصل کی، لیکن نو سالوں تک، کسی بھی کشش ثقل کی لہروں کا پتہ نہیں چلا۔ اس کے بعد آلات کو نمایاں طور پر بہتر بنایا گیا، جس کے نتیجے میں شور کے ذرائع سے بہتر تنہائی پیدا ہوئی۔ "ایڈوانسڈ LIGO" (aLIGO) پانچ سال بعد. حساسیت میں 10 گنا اضافہ کے ساتھ، آن 14 ستمبر 2015، علیگو نے کشش ثقل کی لہروں کا پہلا مشاہدہ کیا جو دو ضم ہونے والے بلیک ہولز سے آتی ہیں - ایک معجزاتی دریافت کیونکہ مشین ابھی بھی پہلی سرکاری دوڑ کے لیے کیلیبریٹ کی جا رہی تھی (طبیعیات کی دنیا 2017؛ 30 (10) 33).

چند سال بعد، پر 17 اگست 2017، الیگو نے ضم ہونے والے دو نیوٹران ستاروں سے کشش ثقل کی لہروں کا پہلا مشاہدہ کیا۔ (اٹلی میں کنیا گروویٹیشنل ویو ڈیٹیکٹر نے بھی حصہ لیا)۔ یہ الگ تھلگ واقعات نہیں تھے۔ اپنے آخری مشاہداتی دوڑ کے اختتام تک، جو 2021 کے آخر میں مکمل ہوا تھا، aLIGO نے کل رپورٹ کی تھی دو بلیک ہولز (اکثریت)، دو نیوٹران ستاروں، یا ایک بلیک ہول اور ایک نیوٹران ستارے کے انضمام کے 90 مشاہدات. 

پیچھے دیکھنا، آگے دیکھنا

کشش ثقل کے فلکیات کے ان پہلے سات سالوں پر غور کرتے وقت، ویس خوش ہوتا ہے۔ "میرے خیال میں LIGO ایک زبردست کامیابی رہی ہے،" وہ کہتے ہیں، خاص طور پر اس بات کی تعریف کرتے ہوئے کہ یہ کس طرح عمومی اضافیت اور بلیک ہول فلکی طبیعیات کی توثیق کرتا ہے۔ LIGO کے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ ہم بلیک ہولز کو ان کے دو جسموں کے تعامل کی تفصیلات کی پیشین گوئی کرنے کے لیے کافی اچھی طرح سمجھتے ہیں، جس کا عمومی اضافیت میں حساب لگانا اتنا ہی مشکل ہے جتنا کہ کلاسیکی طبیعیات میں تھری باڈی کے مسئلے کا۔ ایک اور نتیجہ LIGO کا مختلف ماسوں کے بلیک ہولز کے درمیان تعامل کا کیٹلاگ ہے، جس سے یہ اشارہ ملتا ہے کہ وہ کہکشاؤں کے مراکز میں بڑے بڑے بلیک ہولز میں کیسے بن سکتے ہیں۔

ویس نے ایک خاص واقعہ بھی بیان کیا جس نے "سب سے بڑی ہلچل پیدا کی [اور] اتنی سائنس پیدا کی کہ یہ ناقابل یقین ہے"۔ 2017 میں مشاہدہ کرنے والے دو نیوٹران ستاروں نے برقی مقناطیسی تابکاری بھی پیدا کی، گاما شعاعوں سے لے کر ریڈیو لہروں تک، جسے دنیا بھر کی رصد گاہوں نے ٹریک کیا (دیکھیں "ایک نیا کائناتی میسنجربذریعہ ایمری بارٹوس)۔ "ملٹی میسنجر" فلکیات کی اس اہم مثال نے واقعہ کے لیے ایک درست مقام حاصل کیا۔ ظاہر ہوا کہ تعامل نے سونا اور پلاٹینم پیدا کیا، جس سے نئی بصیرت ملتی ہے کہ ستارے کس طرح بھاری عناصر بناتے ہیں۔ اس بات کی تصدیق کی کہ کشش ثقل کی لہریں بالکل روشنی کی رفتار سے سفر کرتی ہیں۔ اور ہبل مستقل کی پیمائش کرنے کا ایک نیا طریقہ فراہم کیا اور شاید اس کی قدر کے بارے میں موجودہ غیر یقینی صورتحال کو ختم کرنے کے لیے۔

کشش ثقل کے فلکیات کے مستقبل کے بارے میں پوچھے جانے پر ویس کا جوش بڑھ جاتا ہے۔ ایک جزو ہو گا۔ کاسمک ایکسپلورر انٹرفیرومیٹرکی طرف سے تجویز کردہ میتھیو ایونز اور نرگس مالوالہ MIT میں Weiss اس اگلی نسل کے آلے کی بھرپور حمایت کرتا ہے، جس کے 40 کلومیٹر طویل بازو اسے جدید LIGO سے 10 گنا زیادہ حساس بنا دیں گے۔ یورپی سائنسدان تکون پر غور کر رہے ہیں۔ آئن سٹائن ٹیلی سکوپ 10 کلومیٹر طویل ہتھیاروں کے ساتھ، اور یورپی خلائی ایجنسی نے مثلث لانچ کرنے کی تجویز پیش کی۔ لیزر انٹرفیرومیٹر خلائی اینٹینا (LISA) 2030 کی دہائی میں۔ اس کے تین خلائی جہاز - 2.5 ملین کلومیٹر کے فاصلے پر اور لیزر اور آئینے لے جانے والے - ایک انتہائی حساس ڈیٹیکٹر بنائیں گے۔

ہر ڈٹیکٹر کشش ثقل کی لہروں کی مختلف تعدد کا جواب دے گا، جو کہ ریڈیٹنگ آبجیکٹ کے بڑے پیمانے پر منحصر ہے۔ جیسا کہ باقاعدہ فلکیات مختلف آسمانی مظاہر کا مطالعہ کرنے کے لیے برقی مقناطیسی سپیکٹرم کے مختلف حصوں کا استعمال کرتی ہے، اسی طرح ہم کشش ثقل کے واقعات کی مختلف کلاسوں کا پتہ لگانے کے لیے ثقلی رصد گاہیں دیکھنا شروع کر رہے ہیں۔ بلیک ہولز کے لیے، امکانات چھوٹے فرضی پرائمری بلیک ہولز کی تلاش سے لے کر یہ سمجھنے تک ہیں کہ کس طرح سپر ماسیو بلیک ہولز کہکشاؤں کی تشکیل سے متعلق ہیں۔ نیوٹران ستاروں کے ضم ہونے سے کشش ثقل کی لہریں ستاروں کے ارتقاء اور گھنے جوہری مادے کے بارے میں ہمارے علم کو گہرا کریں گی۔ وہ پلسر سے بھی پیدا ہو سکتے ہیں جو ان کے بارے میں برقی مقناطیسی لہریں ظاہر کرتی ہیں۔ مزید قیاس آرائی کے ساتھ، کچھ محققین کا مشورہ ہے کہ ملٹی میسنجر کے طریقے یہ ظاہر کر سکتے ہیں کہ آیا ہماری اپنی کہکشاں کے مرکز میں موجود سپر ماسیو بلیک ہول واقعی ایک ورم ​​ہول کا ایک سرا ہے۔

ان آنے والے ڈیٹیکٹرز کے بارے میں جو چیز ویس کو سب سے زیادہ پرجوش کرتی ہے وہ یہ ہے کہ وہ "کاسمولوجی، پوری کائنات کا مطالعہ" کے میدان میں لا کر شاندار سائنس کر سکتے ہیں۔ جیسا کہ وہ وضاحت کرتا ہے، روسی تھیوریسٹ الیکسی اسٹاروبنسکیǐ یہ دکھایا گیا ہے کہ اگر خلا کے اتار چڑھاؤ نے کائنات کا آغاز کیا، تو جیسے جیسے کائنات تیزی سے کائناتی افراط سے گزر رہی ہے، ناقابل تصور سرعت بہت کم تعدد کشش ثقل کی لہریں پیدا کرے گی۔ کائناتی پس منظر کی تابکاری کی طرح، یہ ایک بقایا آفاقی پس منظر بنائیں گے، لیکن بگ بینگ کے بالکل قریب وقت سے شروع ہوئے اور تاریک مادے کی تخلیق جیسے ابتدائی عمل کے بارے میں نئی ​​معلومات لے کر آئیں گے۔ ان لہروں کا پتہ لگانا مشکل ہوگا، لیکن محققین زمینی اور خلائی ڈٹیکٹرز کے امتزاج کی منصوبہ بندی کر رہے ہیں جو طبیعیات، فلکیات اور کائناتی سائنس میں کچھ بڑے سوالات پر حملہ کرنے کے لیے ایک نیا ٹول بنائیں گے۔

لیکن جیسا کہ وہ اپنے طویل کیریئر اور مستقبل کی تحقیق پر غور کرتا ہے، ویس صرف یہ کہتے ہوئے چیزوں کا خلاصہ نہیں کرنا چاہتا کہ "میں اس قسم کا آدمی نہیں ہوں۔" حتمی آواز نہ اٹھانا مایوس کن ہو سکتا ہے لیکن پھر، LIGO کی کامیابی کے ساتھ تعمیر کرنے کے اپنے عشروں پر محیط عزم میں، کشش ثقل کی لہر سائنس کو مزید آگے بڑھانے کے اپنے وژن میں، اور دونوں کے لیے اپنے متعدی جذبے میں، Rainer Weiss پہلے ہی فصاحت کے ساتھ کہہ چکے ہیں۔ سب کچھ اسے کہنے کی ضرورت ہے۔