ایک پھیلتی ہوئی کائنات کوانٹم ڈراپلیٹ میں نقل کی جاتی ہے۔

بدقسمتی سے کاسمولوجی کے شعبے کے لیے، صرف ایک کائنات ہے۔ یہ دوسرے سائنسی شعبوں کی طرح تجربات کو انجام دینے کو کافی چیلنج بناتا ہے۔ لیکن یہ پتہ چلتا ہے کہ کائنات اور کوانٹم فیلڈز جو اس میں پھیلی ہوئی ہیں، کم از کم ریاضی کے نقطہ نظر سے، بوس آئن سٹائن کنڈینسیٹس (بی ای سی) جیسے کوانٹم سیالوں سے انتہائی مشابہت رکھتے ہیں۔ یہ سیال تجربات کا موضوع ہو سکتے ہیں، جس سے کاسمولوجی کو لیبارٹری میں پڑھا جا سکتا ہے۔

ایک کاغذ میں شائع فطرت، قدرت، جرمنی کی ہائیڈلبرگ یونیورسٹی کے محققین نے پہلی بار ایک پھیلتی ہوئی کائنات اور اس کے اندر مخصوص کوانٹم فیلڈز کی نقل کرنے کے لیے BEC کا استعمال کیا ہے۔ یہ اہم کائناتی منظرناموں کا مطالعہ کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ کائنات نہ صرف اس وقت پھیل رہی ہے، بلکہ یہ خیال کیا جاتا ہے کہ بگ بینگ کے بعد ایک سیکنڈ کے پہلے حصے میں یہ انتہائی تیزی سے پھیلنے والے دور سے گزری جسے "انفلیشن" کہا جاتا ہے۔ اس عمل نے ابتدائی کائنات میں کوانٹم فیلڈز کے خوردبین اتار چڑھاو کو کہکشاں کے جھرمٹ کے سائز تک بڑھا دیا ہوگا، جو آج ہماری کائنات کے بڑے پیمانے پر ڈھانچے کو تشکیل دے رہا ہے۔

اس کاسمولوجیکل ماڈل کا مطالعہ کرنے کے لیے، محققین نے ایک نظری جال میں پوٹاشیم-39 ایٹموں پر مشتمل بی ای سی کے ایک فلیٹ قطرے سے آغاز کیا۔ یہ سمیلیٹر کا "کائنات" حصہ تھا، اور اس میں ایک مقامی گھماؤ تھا جو BEC کی اوسط کثافت سے متعلق تھا۔ کوانٹم فیلڈ کا حصہ فونونز کے ذریعے ادا کیا جاتا تھا، صوتی توانائی کے کوانٹائزڈ پیکٹ سیال کے ذریعے حرکت کرتے تھے۔ یہ فوٹون اور دیگر کوانٹم فیلڈز کے analogues کے طور پر کام کرتے ہیں جو حقیقی کائنات میں اتار چڑھاؤ کرتے ہیں۔

کوانٹائزڈ وائبریشنز

فونون BEC پر لیزر فائر کرکے بنائے گئے تھے۔ جب لیزر کو بند کیا گیا تو، ایک فونون کمپن قطرہ کے ذریعے پھیل گئی۔ کوانٹم ذرات اسپیس ٹائم کے گھماؤ کے ذریعہ طے شدہ رفتار کی پیروی کرتے ہیں جس میں وہ حرکت کرتے ہیں۔ لہٰذا، ان فونوں کی رفتار کا مطالعہ کرکے، محققین اس بات کی تصدیق کرنے میں کامیاب ہوئے کہ مصنوعی کائنات میں وہ مقامی گھماؤ تھا جس کا وہ مقصد کر رہے تھے۔

آخر میں، مقناطیسی شعبوں کے ساتھ BEC میں ایٹموں کے درمیان تعامل کی طاقت کو ایڈجسٹ کرکے خلا کی توسیع کو چالاکی سے قائم کیا گیا۔ تعامل کی طاقت کو کم کرنے سے آواز کی رفتار بھی کم ہو جاتی ہے، جو خلا کی اسی توسیع کے برابر اثر حاصل کرتی ہے۔ خیال یہ ہے کہ پھیلی ہوئی جگہ میں، سگنل کو اپنی لمبائی کو عبور کرنے میں زیادہ وقت لگتا ہے۔ لہٰذا قطرہ کو جسمانی طور پر پھیلانے کے بجائے، کوئی بھی سگنل کو کم کرکے وہی اثر پیدا کرسکتا ہے۔

کوانٹم فیلڈز اور ایک متحرک اسپیس ٹائم پیچیدہ طریقوں سے تعامل کرتے ہیں۔ ایک خاص طور پر دلچسپ خصوصیت یہ ہے کہ پھیلتی ہوئی جگہ ذرات پیدا کر سکتی ہے - بلیک ہولز کے ذریعے ہاکنگ ریڈی ایشن کی تخلیق جیسا اثر۔ BEC کی بکھرنے والی لمبائی کو ٹیوننگ کرتے ہوئے، سائنسدانوں نے اپنی چھوٹی کائنات کے سائز کو مختلف طریقوں سے "ریمپنگ" کرنے کا تجربہ کیا، جو کہ یکساں، تیز اور گھٹا دینے والی توسیع کے مطابق ہے۔

بوائی بڑے پیمانے پر ساخت

انہوں نے جو مشاہدہ کیا وہ درحقیقت فونون کی پیداوار کے مطابق تھا، جیسا کہ توقع کی گئی تھی۔ جیسا کہ یہ فونون ایک دوسرے کے ساتھ مداخلت کرتے ہیں، انہوں نے بی ای سی میں بے ترتیب کثافت کے اتار چڑھاو کے نمونے تیار کیے۔ اس طرح انہوں نے اسی رجحان کا مشاہدہ کیا تھا جس کی پیشن گوئی ابتدائی کائنات میں بڑے پیمانے پر ڈھانچے کی بوائی کے لیے ذمہ دار ہے۔

اگرچہ نقلی کائنات ہماری ذات سے بہت مختلف ہے – مثال کے طور پر، اس کی صرف دو مقامی جہتیں ہیں اور مجموعی طور پر ایک مختلف گھماؤ ہے – یہ آسان ٹولز سائنسدانوں کو مستقبل میں مشکل مسائل کو حل کرنے میں مدد کر سکتے ہیں۔

الٹرا کولڈ ایٹم ابتدائی کائنات کی تقلید کے قریب جاتے ہیں۔

"پہلے سے ہی آسان بنائے گئے کائناتی ماڈلز، جیسا کہ ہم نے غور کیا، کچھ ایسے مظاہر پر مشتمل ہو سکتے ہیں جو اچھی طرح سے سمجھ میں نہیں آتے جو ہماری کائنات میں موجود ہیں،" وضاحت کرتا ہے۔ ماریئس سپارنکے شریک مصنفین میں سے ایک فطرت، قدرت کاغذ.

یہاں تک کہ اس ثبوت کے اصولی تجربے میں بھی دلچسپ حیرت تھی۔ نہ صرف فونون توسیعی ریمپ کے ذریعہ تیار کیے گئے تھے ، بلکہ ان کے اجتماعی دوغلوں کی خصوصیات کا انحصار ریمپ کی کارکردگی پر ہے۔ فونوں میں ایسی معلومات موجود تھیں جس سے پتہ چلتا تھا کہ آیا توسیع مستقل، تیز یا گھٹ رہی تھی۔ یہ دلچسپ خصوصیت، جسے سپارن کا کہنا ہے کہ صرف نظریہ اور تجربے کے درمیان تعامل کے ذریعے سمجھا گیا تھا، ان لیب پر مبنی مطالعات کو آگے بڑھانے کے امکانات کو ظاہر کرتا ہے۔

خاص طور پر، محققین کو امید ہے کہ ان ٹولز کو کائنات کے ابتدائی لمحات میں جھانکنے کے لیے استعمال کریں گے اور اس مفروضے کی تحقیقات کریں گے کہ کائنات کے بڑے پیمانے پر ساخت کی ایک کوانٹم اصل ہے۔ شریک مصنف اسٹیفن فلورچنگر پوچھتا ہے "کیا معیاری درسی کتاب کا نظریہ مکمل ہے، یا مزید تفصیل سے کوانٹم اتار چڑھاو، ارتباط اور الجھنوں کی چھان بین کرکے افراط زر سے پہلے کے دور کو دیکھنے کے طریقے ہیں؟"

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹو بلاک چین۔ Web3 Metaverse Intelligence. علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://physicsworld.com/a/an-expanding-universe-is-simulated-in-a-quantum-droplet/