تعارف
عارضی فٹ ہونے کے دوران، سورج کبھی کبھار خلا میں بہت زیادہ توانائی پھینکتا ہے۔ شمسی شعلوں کو کہا جاتا ہے، یہ پھٹنے محض چند منٹوں تک رہتے ہیں، اور یہ زمین پر تباہ کن بلیک آؤٹ اور چمکدار ارورہ کو متحرک کر سکتے ہیں۔ لیکن ہمارے سرکردہ ریاضیاتی نظریات کہ یہ شعلے کیسے کام کرتے ہیں جو ہم مشاہدہ کرتے ہیں اس کی طاقت اور رفتار کا اندازہ لگانے میں ناکام رہتے ہیں۔
ان دھماکوں کے مرکز میں ایک ایسا طریقہ کار ہے جو مقناطیسی توانائی کو روشنی اور ذرات کے طاقتور دھماکوں میں تبدیل کرتا ہے۔ یہ تبدیلی مقناطیسی ری کنکشن نامی ایک عمل کے ذریعے اتپریرک ہوتی ہے، جس میں ٹکرانے والے مقناطیسی میدان ٹوٹ جاتے ہیں اور فوری طور پر دوبارہ مل جاتے ہیں، سلینگ شاٹنگ مواد کوسموس میں۔ شمسی توانائی کے شعلوں کو طاقت دینے کے علاوہ، دوبارہ رابطہ تیز رفتاری کو طاقت دے سکتا ہے، اعلی توانائی کے ذرات پھٹنے والے ستاروں سے نکالا گیا، کی چمک بلیک ہولز کی دعوت دینے والے جیٹ طیارے، اور مسلسل ہوا سورج کی طرف سے اڑا.
رجحان کی ہر جگہ ہونے کے باوجود، سائنس دانوں نے یہ سمجھنے کے لیے جدوجہد کی ہے کہ یہ اتنی مؤثر طریقے سے کیسے کام کرتا ہے۔ اے حالیہ نظریہ تجویز کرتا ہے کہ جب مقناطیسی ربط کے اسرار کو حل کرنے کی بات آتی ہے تو چھوٹی طبیعیات ایک بڑا کردار ادا کرتی ہے۔ خاص طور پر، یہ بتاتا ہے کہ دوبارہ جڑنے کے کچھ واقعات اتنے تیز کیوں ہوتے ہیں — اور کیوں سب سے مضبوط ایک خصوصیت کی رفتار سے ہوتے دکھائی دیتے ہیں۔ دوبارہ جڑنے کی مائیکرو فزیکل تفصیلات کو سمجھنے سے محققین کو ان توانائی بخش پھٹنے کے بہتر ماڈل بنانے اور کائناتی تناؤ کا احساس دلانے میں مدد مل سکتی ہے۔
"اب تک، یہ سب سے بہترین نظریہ ہے جو میں دیکھ سکتا ہوں،" کہا ہنتاو جی، پرنسٹن یونیورسٹی کے ایک پلازما طبیعیات دان جو اس مطالعے میں شامل نہیں تھے۔ "یہ ایک بڑی کامیابی ہے۔"
سیالوں کے ساتھ گڑبڑ کرنا
کائنات میں تقریباً تمام معلوم مادہ کی شکل میں موجود ہے۔ پلازما، گیس کا ایک آتش گیر سوپ جہاں جہنم کے درجہ حرارت نے ایٹموں کو چارج شدہ ذرات میں اتار دیا ہے۔ جیسے ہی وہ گھومتے ہیں، وہ ذرات مقناطیسی میدان پیدا کرتے ہیں، جو پھر ذرات کی نقل و حرکت کی رہنمائی کرتے ہیں۔ یہ افراتفری کا تعامل مقناطیسی فیلڈ لائنوں کی ایک گھمبیر گڑبڑ کو بُنتا ہے جو ربڑ بینڈ کی طرح زیادہ سے زیادہ توانائی ذخیرہ کرتی ہے جیسے ہی وہ پھیلی ہوئی اور مڑ جاتی ہے۔
1950 کی دہائی میں، سائنس دانوں نے ایک وضاحت کی تجویز پیش کی کہ کس طرح پلازما اپنی پینٹ اپ توانائی کو خارج کرتے ہیں، یہ ایک ایسا عمل ہے جسے مقناطیسی دوبارہ رابطہ کہا جاتا ہے۔ جب مخالف سمتوں کی طرف اشارہ کرنے والی مقناطیسی فیلڈ لائنیں آپس میں ٹکرا جاتی ہیں، تو وہ دو طرفہ گلیل کی طرح ذرات کو چھوڑ کر ایک دوسرے سے جڑ سکتے ہیں۔
لیکن یہ خیال ایک مکمل ریاضیاتی ماڈل کے مقابلے میں ایک تجریدی پینٹنگ کے قریب تھا۔ سائنس دان اس بات کی تفصیلات کو سمجھنا چاہتے تھے کہ یہ عمل کیسے کام کرتا ہے - وہ واقعات جو سنیپنگ پر اثر انداز ہوتے ہیں، اس وجہ سے کہ اتنی زیادہ توانائی خارج ہوتی ہے۔ لیکن گرم گیس، چارج شدہ ذرات اور مقناطیسی میدانوں کا گڑبڑ آپس میں ریاضیاتی طور پر قابو پانا مشکل ہے۔
پہلا مقداری نظریہفلکی طبیعیات کے ماہرین پیٹر سویٹ اور یوجین پارکر نے 1957 میں بیان کیا تھا، پلازما کو مقناطیسی سیال کے طور پر مانتا ہے۔ یہ تجویز کرتا ہے کہ مخالف چارج شدہ ذرات کے تصادم مقناطیسی فیلڈ لائنوں میں کھینچتے ہیں اور دوبارہ جڑنے کے واقعات کا ایک بھاگا ہوا سلسلہ شروع کر دیتے ہیں۔ ان کا نظریہ یہ بھی پیش گوئی کرتا ہے کہ یہ عمل ایک خاص شرح سے ہوتا ہے۔ نسبتاً کمزور، لیبارٹری سے بنائے گئے پلازما میں دیکھے جانے والے دوبارہ رابطے کی شرحیں ان کی پیشین گوئی سے ملتی ہیں، جیسا کہ سورج کی فضا کی نچلی تہوں میں چھوٹے جیٹ طیاروں کی شرحیں ہوتی ہیں۔
لیکن سویٹ اینڈ پارکر کے نظریہ کے مقابلے میں شمسی توانائی کے شعلے بہت تیزی سے توانائی جاری کرتے ہیں۔ ان کے حساب سے، وہ شعلے منٹوں کے بجائے مہینوں میں پھسلنے چاہئیں۔
ابھی حال ہی میں، ناسا کے مشاہدات مقناطیسی مصنوعی سیارہ زمین کے اپنے مقناطیسی میدان میں، گھر کے قریب ہونے والے اس تیز رفتار رابطے کی نشاندہی کی۔ وہ مشاہدات، کئی دہائیوں کے کمپیوٹر سمیلیشنز کے شواہد کے ساتھ، اس "تیز" دوبارہ جڑنے کی شرح کی تصدیق کرتے ہیں: زیادہ توانائی بخش پلازما میں، دوبارہ رابطہ اس رفتار کے تقریباً 10 فیصد پر ہوتا ہے جس پر مقناطیسی میدان پھیلتے ہیں - میگنیٹیوڈ کے آرڈرز سویٹ اور پارکر کے نظریہ کی پیش گوئی سے زیادہ تیزی سے .
10% ری کنکشن کی شرح اتنی عالمگیر طور پر دیکھی جاتی ہے کہ بہت سے سائنس دان اسے "خدا کا دیا ہوا نمبر" سمجھتے ہیں۔ الیسا گیلشینکووا، پرنسٹن میں ایک محقق۔ لیکن الہی کو پکارنا اس بات کی وضاحت کرنے میں بہت کم کام کرتا ہے کہ اتنی تیزی سے دوبارہ ربط کیا بنا رہا ہے۔
خدا کا نمبر
1990 کی دہائی میں، طبیعیات دانوں نے پلازما کو مائعات کے طور پر علاج کرنے سے منہ موڑ لیا، جو کہ بہت آسان نکلا تھا۔ زوم ان کریں، مقناطیسی سوپ واقعی انفرادی ذرات سے بنا ہوتا ہے۔ اور یہ ذرات ایک دوسرے کے ساتھ کیسے تعامل کرتے ہیں اس سے ایک اہم فرق پڑتا ہے۔
"جب آپ مائیکرو اسکیلز پر پہنچتے ہیں، تو سیال کی تفصیل ٹوٹنا شروع ہو جاتی ہے،" کہا امیتاوا بھٹاچارجی، پرنسٹن میں ایک پلازما طبیعیات دان۔ "[مائکرو فزیکل] تصویر میں ایسی چیزیں ہوتی ہیں جنہیں سیال تصویر کبھی نہیں پکڑ سکتی۔"
پچھلی دو دہائیوں سے، طبیعیات دانوں نے شک کیا ہے کہ ہال اثر کے نام سے جانا جاتا ایک برقی مقناطیسی رجحان تیزی سے دوبارہ جڑنے کا راز رکھتا ہے: منفی چارج شدہ الیکٹران اور مثبت چارج شدہ آئنوں کی کمیت مختلف ہوتی ہے، اس لیے وہ مقناطیسی فیلڈ لائنوں کے ساتھ مختلف رفتار سے سفر کرتے ہیں۔ اس رفتار کا فرق الگ الگ چارجز کے درمیان ایک وولٹیج پیدا کرتا ہے۔
2001 میں بھٹاچارجی اور ان کے ساتھیوں نے سے ظاہر ہوا کہ صرف ماڈلز جن میں ہال اثر شامل تھا مناسب طور پر تیزی سے دوبارہ کنکشن کی شرحیں حاصل کرتی ہیں۔ لیکن واضح طور پر اس وولٹیج نے جادوئی 10٪ کیسے پیدا کیا یہ ایک معمہ ہی رہا۔ "اس نے ہمیں 'کیسے' اور 'کیوں' نہیں دکھایا،" کہا Yi-Hsin Liu، ڈارٹماؤتھ کالج میں پلازما طبیعیات دان۔
تعارف
اب، حال ہی میں شائع ہونے والے دو نظریاتی مقالوں میں، لیو اور ساتھیوں نے تفصیلات کو بھرنے کی کوشش کی ہے۔
۔ پہلا کاغذ، میں شائع کمیونیکیشن فزکس, بیان کرتا ہے کہ کس طرح وولٹیج مقناطیسی میدان کو آمادہ کرتا ہے جو الیکٹرانوں کو دو ٹکرانے والے مقناطیسی خطوں کے مرکز سے دور کھینچتا ہے۔ یہ موڑ ایک خلا پیدا کرتا ہے جو نئی فیلڈ لائنوں میں چوستا ہے اور انہیں مرکز میں چٹکی دیتا ہے، جس سے مقناطیسی گلیل زیادہ تیزی سے بن سکتا ہے۔
"وہ تصویر چھوٹ گئی تھی … [لیکن] یہ ہمیں چہرے پر گھور رہی تھی،" کہا جم ڈریک، میری لینڈ یونیورسٹی میں پلازما طبیعیات دان۔ "یہ پہلی قائل دلیل ہے جو میں نے کبھی دیکھی ہے۔"
میں دوسرا کاغذ، میں شائع جسمانی جائزہ لینے کے خطوطلیو اور ان کے انڈرگریجویٹ ریسرچ اسسٹنٹ میتھیو گڈ بریڈ بیان کرتے ہیں کہ کس طرح ایک ہی ویکیوم اثر مختلف اجزاء پر مشتمل انتہائی پلازما میں ابھرتا ہے۔ بلیک ہولز کے ارد گرد، مثال کے طور پر، خیال کیا جاتا ہے کہ پلازما الیکٹران اور اتنے ہی بڑے پوزیٹرون پر مشتمل ہوتے ہیں، اس لیے ہال کا اثر اب لاگو نہیں ہوتا ہے۔ پھر بھی، "جادوئی طور پر، دوبارہ رابطہ اب بھی اسی طرح کام کر رہا ہے،" لیو نے کہا۔ محققین تجویز کرتے ہیں کہ ان مضبوط مقناطیسی شعبوں کے اندر، زیادہ تر توانائی ذرات کو گرم کرنے کے بجائے تیز کرنے میں صرف کی جاتی ہے - دوبارہ دباؤ میں کمی پیدا کرتی ہے جس سے الہی 10٪ شرح حاصل ہوتی ہے۔
"یہ نظریاتی طور پر ایک اہم سنگ میل ہے،" نے کہا لورینزو سیرونی۔، کولمبیا یونیورسٹی میں ایک نظریاتی فلکیاتی طبیعیات دان جو ہائی انرجی پلازما جیٹ طیاروں کے کمپیوٹر سمولیشن پر کام کرتا ہے۔ "اس سے ہمیں اعتماد ملتا ہے … کہ جو کچھ ہم اپنے نقوش میں دیکھ رہے ہیں وہ پاگل نہیں ہے۔"
ذرات اٹھانا
سائنس دان ہر ایک ذرہ کو بڑے پیمانے پر پلازما سمولیشن میں ماڈل نہیں بنا سکتے۔ ایسا کرنے سے اربوں ٹیرا بائٹس ڈیٹا تیار ہوگا اور اسے مکمل ہونے میں سینکڑوں سال لگیں گے، حتیٰ کہ جدید ترین سپر کمپیوٹرز کا استعمال بھی۔ لیکن محققین نے حال ہی میں یہ معلوم کیا ہے کہ اس طرح کے غیر منظم نظام کو ذرات کے چھوٹے، زیادہ قابل انتظام سیٹ کے طور پر کیسے برتا جائے۔
انفرادی ذرات پر غور کرنے کی اہمیت کی چھان بین کرنے کے لیے، گیلشنکووا اور ساتھیوں نے ایک بلیک ہول کے دو نقوش کا موازنہ کیا - ایک پلازما کو یکساں سیال کے طور پر علاج کرتا ہے، اور دوسرا مرکب میں تقریباً ایک ارب ذرات کو پھینکتا ہے۔ ان کے نتائجمارچ میں شائع ہوا۔ جسمانی جائزہ لینے کے خطوطظاہر کریں کہ مائیکرو فزکس کو شامل کرنے سے بلیک ہول کے بھڑک اٹھنے، پارٹیکل ایکسلریشنز اور چمک میں تغیرات کی واضح طور پر مختلف تصویریں سامنے آتی ہیں۔
اب، سائنس دانوں کو امید ہے کہ لیو جیسی نظریاتی پیشرفت مقناطیسی دوبارہ ربط کے ماڈلز کا باعث بنے گی جو فطرت کی زیادہ درست عکاسی کرتے ہیں۔ لیکن جب کہ اس کے نظریہ کا مقصد دوبارہ جڑنے کی شرح کے مسئلے کو حل کرنا ہے، یہ اس بات کی وضاحت نہیں کرتا ہے کہ کیوں کچھ فیلڈ لائنیں آپس میں ٹکراتی ہیں اور دوبارہ رابطہ کو متحرک کرتی ہیں لیکن دوسروں کو نہیں۔ اس میں یہ بھی نہیں بتایا گیا کہ باہر نکلنے والی توانائی کو جیٹ طیاروں، حرارت اور کائناتی شعاعوں میں کیسے تقسیم کیا جاتا ہے — یا اس میں سے کوئی بھی تین جہتوں اور بڑے پیمانے پر کیسے کام کرتا ہے۔ پھر بھی، لیو کا کام یہ ظاہر کرتا ہے کہ کس طرح، صحیح حالات میں، مقناطیسی رابطہ اتنا موثر ہو سکتا ہے کہ عارضی لیکن پرتشدد آسمانی دھماکے کو آگے بڑھایا جا سکے۔
"آپ کو اس سوال کا جواب دینا ہوگا کہ 'کیوں' - یہ سائنس کے ساتھ آگے بڑھنے کا ایک اہم حصہ ہے،" ڈریک نے کہا۔ "اس اعتماد کے ساتھ کہ ہم طریقہ کار کو سمجھتے ہیں، ہمیں یہ جاننے کی کوشش کرنے کی بہتر صلاحیت فراہم کرتا ہے کہ کیا ہو رہا ہے۔"
- SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
- پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 ڈیٹا انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
- ایڈریین ایشلے کے ساتھ مستقبل کا نقشہ بنانا۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
- PREIPO® کے ساتھ PRE-IPO کمپنیوں میں حصص خریدیں اور بیچیں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
- ماخذ: https://www.quantamagazine.org/the-tiny-physics-behind-immense-cosmic-eruptions-20230515/
- : ہے
- : ہے
- : نہیں
- :کہاں
- ][p
- $UP
- 2001
- a
- کی صلاحیت
- خلاصہ
- تیز
- اکاؤنٹ
- درست طریقے سے
- کامیابی
- اس کے علاوہ
- اعلی درجے کی
- ترقی
- پھر
- مقصد ہے
- تمام
- اجازت دے رہا ہے
- ساتھ
- بھی
- رقم
- an
- اور
- ایک اور
- جواب
- کوئی بھی
- مناسب طریقے سے
- کیا
- دلیل
- ارد گرد
- AS
- اسسٹنٹ
- At
- ماحول
- کوشش کی
- دور
- BE
- پیچھے
- BEST
- بہتر
- کے درمیان
- بگ
- ارب
- اربوں
- سیاہ
- بلیک ہول
- سیاہ سوراخ
- توڑ
- توڑ
- تعمیر
- لیکن
- by
- حساب
- کہا جاتا ہے
- آیا
- کر سکتے ہیں
- قبضہ
- تباہ کن
- سینٹر
- چین
- خصوصیت
- الزام عائد کیا
- بوجھ
- حالات
- قریب
- ساتھیوں
- کالج
- ٹکراؤ
- کولمبیا
- آتا ہے
- مقابلے میں
- مکمل
- کمپیوٹر
- آپکا اعتماد
- کی توثیق
- غور کریں
- پر غور
- کائناتی شعاعیں۔
- برہمانڈ
- سکتا ہے
- پاگل ہو
- تخلیق
- اہم
- اعداد و شمار
- دہائیوں
- بیان
- بیان کیا
- تفصیل
- تفصیلات
- DID
- فرق
- مختلف
- طول و عرض
- موڑ
- do
- کرتا
- نہیں کرتا
- کر
- نیچے
- اپنی طرف متوجہ
- مدد دیتی ہے
- ڈرائیو
- ہر ایک
- زمین
- اثر
- ہنر
- مؤثر طریقے سے
- برقی
- ابھرتا ہے
- توانائی
- کافی
- یکساں طور پر
- بھی
- واقعات
- کبھی نہیں
- ثبوت
- مثال کے طور پر
- موجود ہے
- وضاحت
- بیان کرتا ہے
- وضاحت
- انتہائی
- چہرہ
- FAIL
- دور
- فاسٹ
- تیز تر
- میدان
- قطعات
- اعداد و شمار
- سمجھا
- بھرنے
- پہلا
- سیال
- کے لئے
- فارم
- آگے
- سے
- گیس
- پیدا
- پیدا ہوتا ہے
- حاصل
- دی
- فراہم کرتا ہے
- جا
- رہنمائی
- تھا
- ہال
- ہو رہا ہے۔
- ہے
- ہارٹ
- مدد
- ان
- پکڑو
- چھید
- سوراخ
- ہوم پیج (-)
- امید ہے کہ
- HOT
- کس طرح
- کیسے
- HTML
- HTTP
- HTTPS
- سینکڑوں
- i
- خیال
- کی نشاندہی
- بہت زیادہ
- اہمیت
- in
- شامل
- شامل کرنا
- انفرادی
- اثر و رسوخ
- فوری طور پر
- بات چیت
- بات چیت
- میں
- کی تحقیقات
- ملوث
- IT
- جیٹ طیاروں کی
- جانا جاتا ہے
- بڑے پیمانے پر
- بڑے
- آخری
- شروع
- تہوں
- قیادت
- معروف
- لیڈز
- روشنی
- کی طرح
- لائنوں
- تھوڑا
- اب
- کم
- بنا
- میگزین
- مقناطیسی میدان
- مقناطیسی دوبارہ کنکشن
- اہم
- بنا
- بناتا ہے
- بنانا
- بہت سے
- مارچ
- میری لینڈ
- عوام
- بڑے پیمانے پر
- میچ
- مواد
- ریاضیاتی
- ریاضی طور پر
- معاملہ
- میٹھی
- مئی..
- میکانزم
- mers
- شاید
- سنگ میل
- منٹ
- ماڈل
- ماڈل
- ماہ
- زیادہ
- سب سے زیادہ
- تحریکوں
- منتقل
- بہت
- اسرار
- ناسا
- فطرت، قدرت
- منفی طور پر
- کبھی نہیں
- نئی
- نہیں
- تعداد
- مشاہدہ
- of
- بند
- on
- ایک
- صرف
- اس کے برعکس
- or
- احکامات
- دیگر
- دیگر
- ہمارے
- باہر
- پر
- خود
- پینٹنگ
- کاغذات
- حصہ
- خاص طور پر
- گزشتہ
- پیٹر
- رجحان
- پی ایچ پی
- طبعیات
- تصویر
- تصاویر
- پلازما
- پلاٹا
- افلاطون ڈیٹا انٹیلی جنس
- پلیٹو ڈیٹا
- ادا کرتا ہے
- طاقت
- طاقتور
- طاقتور
- ٹھیک ہے
- پیشن گوئی
- کی پیشن گوئی
- پیش گوئیاں
- دباؤ
- مسئلہ
- عمل
- پیدا
- تیار
- تجویز کریں
- مجوزہ
- تجویز کرتا ہے
- شائع
- کوانٹا میگزین
- مقدار کی
- سوال
- جلدی سے
- شرح
- قیمتیں
- بلکہ
- واقعی
- وجہ
- حال ہی میں
- دوبارہ رابطہ
- کی عکاسی
- خطوں
- نسبتا
- جاری
- رہے
- تحقیق
- محقق
- محققین
- کا جائزہ لینے کے
- ٹھیک ہے
- کردار
- تقریبا
- کہا
- اسی
- ترازو
- سائنس
- سائنسدانوں
- خفیہ
- دیکھنا
- دیکھ کر
- لگتا ہے
- دیکھا
- احساس
- مقرر
- حل کرو
- ہونا چاہئے
- دکھائیں
- شوز
- اسی طرح
- چھوٹے
- سنیپ
- So
- شمسی
- حل کرنا۔
- کچھ
- خلا
- تیزی
- رفتار
- خرچ
- ستارے
- شروع ہوتا ہے
- ابھی تک
- ذخیرہ
- طاقت
- مضبوط
- مطالعہ
- اس طرح
- پتہ چلتا ہے
- اتوار
- میٹھی
- کے نظام
- لے لو
- سے
- کہ
- ۔
- ان
- ان
- تو
- نظریاتی
- نظریہ
- یہ
- وہ
- چیزیں
- اس
- ان
- سوچا
- تین
- کرنے کے لئے
- بھی
- تبدیلی
- سفر
- علاج
- علاج
- ٹرگر
- کوشش
- تبدیل کر دیا
- دو
- کے تحت
- سمجھ
- افہام و تفہیم
- کائنات
- یونیورسٹی
- us
- کا استعمال کرتے ہوئے
- ویکیوم
- وولٹیج
- چاہتے تھے
- تھا
- راستہ..
- we
- ویبپی
- کیا
- جب
- جس
- جبکہ
- ڈبلیو
- کیوں
- گے
- ساتھ
- کے اندر
- کام
- کام کر
- کام کرتا ہے
- گا
- سال
- ابھی
- نکلا
- پیداوار
- تم
- زیفیرنیٹ
- زپ