لیزر بیم کے ذریعے ایٹموں کی پولرائزیشن ممکن ہے تاکہ وہ ایک طرف مثبت اور دوسری طرف منفی چارج ہو سکیں۔ نتیجے کے طور پر، وہ ایک دوسرے کی طرف کھنچے چلے جاتے ہیں، جس سے ایک انوکھی بانڈنگ حالت پیدا ہوتی ہے جو ایک مخصوص مالیکیول میں دو ایٹموں کے درمیان تعلق سے نمایاں طور پر کمزور ہے لیکن پھر بھی قابل مقدار ہے۔ لیزر بیم، جس کے بارے میں سوچا جا سکتا ہے کہ روشنی اور مادّے کا "انو" ایک طرح سے پولرائزڈ ایٹموں کو ایک دوسرے کو اپنی طرف متوجہ کرنے کی طاقت دیتا ہے۔
یہ رجحان طویل عرصے سے نظریاتی طور پر متوقع ہے، لیکن محققین انیسبرک یونیورسٹی اور ویانا سینٹر فار کوانٹم سائنس اینڈ ٹیکنالوجی (VCQ) پر ٹی یو وین اب اس غیر معمولی جوہری کنکشن کی پہلی پیمائش حاصل کر لی ہے۔ انہوں نے پہلی بار لیبارٹری میں ایٹموں کے درمیان ایک بہت ہی خاص بندھن کی حالت بنائی۔ یہ تعامل بہت ٹھنڈے ایٹموں کو جوڑنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے اور یہ اس بات پر بھی اثر انداز ہو سکتا ہے کہ خلا میں مالیکیول کیسے بنتے ہیں۔
پروفیسر فلپ ہاسلنگر، جن کی TU Wien میں Atominstitut میں تحقیق کو FWF START پروگرام کی حمایت حاصل ہے، نے کہا، "ایک برقی طور پر غیر جانبدار ایٹم میں، ایک مثبت چارج شدہ ایٹم نیوکلئس منفی چارج شدہ الیکٹرانوں سے گھرا ہوتا ہے، جو ایٹم نیوکلئس کو بادل کی طرح گھیرتا ہے۔ اگر آپ اب بیرونی برقی فیلڈ کو آن کرتے ہیں تو یہ چارج ڈسٹری بیوشن تھوڑا سا بدل جاتا ہے۔
"مثبت چارج تھوڑا سا ایک سمت میں منتقل ہوتا ہے، منفی چارج تھوڑا سا دوسری سمت میں، ایٹم کا اچانک ایک مثبت اور ایک منفی پہلو ہے، پولرائزڈ."
لیزر لائٹ سے پولرائزیشن اثر بنانا ممکن ہے کیونکہ روشنی صرف ایک ہے۔ برقی مقناطیسی میدان جو تیزی سے بدلتا ہے۔ روشنی تمام ایٹموں کو پولرائز کرتی ہے (جب ایک دوسرے کے ساتھ رکھی جاتی ہے) اسی طرح - بائیں طرف مثبت اور دائیں طرف منفی، یا اس کے برعکس۔ دونوں صورتوں میں، دو پڑوسی ایٹم مختلف چارجز کو ایک دوسرے کی طرف موڑ دیتے ہیں، ان کے درمیان ایک قوت پیدا ہوتی ہے۔
TU Wien سے میرا Maiwöger، اشاعت کی پہلی مصنفہ نے کہا، "یہ ایک بہت ہی کمزور کشش قوت ہے، لہذا آپ کو اس کی پیمائش کرنے کے لیے بہت احتیاط سے تجربہ کرنا ہوگا۔ اگر ایٹموں میں بہت زیادہ توانائی ہے اور وہ تیزی سے حرکت کر رہے ہیں، تو کشش قوت فوراً ختم ہو جاتی ہے۔ یہی وجہ ہے کہ الٹرا کولڈ ایٹموں کا بادل استعمال کیا گیا۔
TU Wien سے میرا Maiwöger، اشاعت کی پہلی مصنفہ نے کہا، "یہ ایک بہت ہی کمزور کشش قوت ہے، لہذا آپ کو اس کی پیمائش کرنے کے لیے بہت احتیاط سے تجربہ کرنا ہوگا۔ اگر ایٹموں میں بہت زیادہ توانائی ہے اور وہ تیزی سے حرکت کر رہے ہیں، تو کشش قوت فوراً ختم ہو جاتی ہے۔ یہی وجہ ہے کہ الٹرا کولڈ ایٹموں کا بادل استعمال کیا گیا۔
سائنسدانوں نے ایک ایسی تکنیک کا استعمال کیا جس میں انہوں نے پہلے ایٹم کو پکڑا اور پھر ایک ایٹم چپ پر مقناطیسی جال میں ایٹموں کو ٹھنڈا کیا۔ پھر جال کو بند کرنے کے بعد ایٹموں کو آزادانہ طور پر چھوڑ دیا جاتا ہے۔ "الٹرا کولڈ" ہونے کے باوجود - ایک کیلون کے دس لاکھویں حصے سے بھی کم درجہ حرارت کے ساتھ - ایٹم کے بادل میں موسم خزاں کے دوران بڑھنے کے لیے کافی توانائی ہوتی ہے۔ تاہم، اگر ایٹموں کو اس مرحلے کے دوران لیزر بیم کے ساتھ پولرائز کیا جائے تو اس ایٹم کلاؤڈ کی نمو سست ہو جاتی ہے، جس سے ان کے درمیان ایک پرکشش قوت پیدا ہوتی ہے۔ اس طرح کشش قوت کی پیمائش کی جاتی ہے۔
Matthias Sonnleitner، جس نے اس تجربے کی نظریاتی بنیاد رکھی، نے کہا، "لیزر بیم کے ساتھ انفرادی ایٹموں کو پولرائز کرنا کوئی نئی بات نہیں ہے۔ تاہم، ہمارے تجربے کے بارے میں اہم بات یہ ہے کہ ہم نے پہلی بار متعدد پولرائزنگ ایٹموں کو ایک کنٹرول شدہ طریقے سے ایک ساتھ بنانے میں کامیابی حاصل کی ہے، ان کے درمیان ایک قابل پیمائش، پرکشش قوت پیدا کی ہے۔"
فلپ ہاسلنگر نے کہا, "یہ پرکشش قوت ٹھنڈے ایٹموں کو کنٹرول کرنے کے لیے ایک تکمیلی آلہ ہے۔ لیکن یہ فلکی طبیعیات میں بھی اہم ہو سکتا ہے: خلا کی وسعت میں، چھوٹی قوتیں اہم کردار ادا کر سکتی ہیں۔ یہاں، ہم پہلی بار یہ دکھانے کے قابل ہوئے کہ برقی مقناطیسی تابکاری ایٹموں کے درمیان ایک قوت پیدا کر سکتی ہے، جس سے فلکی طبیعی منظرناموں پر نئی روشنی ڈالنے میں مدد مل سکتی ہے جن کی ابھی تک وضاحت نہیں کی گئی ہے۔
جرنل حوالہ:
- Mira Maiwöger، Matthias Sonnleitner et al. الٹرا کولڈ ایٹمک گیسوں میں روشنی سے حوصلہ افزائی شدہ ڈوپول-ڈپول فورسز کا مشاہدہ۔ طبیعات Rev. X 12، 031018 - 27 جولائی 2022 کو شائع ہوا۔ DOI: 10.1103/PhysRevX.12.031018
