5.1 ہر شے کی ابتداء: بے شمار ناکامیوں کے بیچ ذرّات ایک معجزہ

ہوم ／ باب:5 خردبینی ذرّات

جدید طبیعیات باہمی عمل اور پیمائش کو بڑی درستگی سے بیان کرتی ہے، مگر ذرّات کی پیدائش کی مسلسل کہانی اکثر منقطع رہتی ہے۔ یہ باب مادّہ اور طرزِ عمل پر مبنی ایک متصل توضیح پیش کرتا ہے، نظریۂ توانائیاتی ریشے کے زاویے سے، جو دکھاتی ہے کہ مستحکم ذرّات ایک طرف نایاب ہیں اور دوسری طرف جگہ اور وقت میں بے پناہ آزمائشوں کے باعث تقریباً ناگزیر بھی ہیں۔

« I » کیوں “ذرّات کی ابتدا” کو نئے سرے سے بیان کیا جائے — رائج توضیحات کی حدود

• مرکزی نظریات باہمی تعامل اور ناپ تول کے قواعد نہایت ٹھیک ٹھیک طے کرتے ہیں۔ تاہم جب پوچھا جائے کہ مستحکم ذرّات کیوں مستحکم رہتے ہیں، کہاں سے ابھرتے ہیں، اور کائنات ان سے کیوں “بھر” گئی، تو جوابات عموماً توازن، مسلّمات یا جمنے اور مرحلہ بندی کی جامد جھلکیوں پر رک جاتے ہیں۔ ایک مسلسل تصویری خاکہ، جس میں مادّہ اور عمل دونوں واضح ہوں، کم یاب ہے۔
• مزید برآں ناکامیوں کا سمندر عملاً حساب میں شامل نہیں کیا جاتا؛ زیادہ تر کوششیں ٹک نہیں پاتیں۔ اس پہلو کو نظر انداز کرنا اس بنیادی وجہ کو چھپا دیتا ہے کہ مستحکم ذرّات بیک وقت نایاب بھی ہیں اور ہر جگہ موجود بھی۔

« II » عدمِ استحکام قاعدہ ہے، استثنا نہیں — پس منظر کا سمندر اور بنیادی توازن

1. کیا ہیں
   توانائی کے سمندر میں جب موزوں خلل اور ٹینسر کی بے سمتی پیدا ہوتی ہے تو توانائیاتی ریشے خود کو مقامی طور پر منظم ڈھانچوں میں لپیٹنے کی کوشش کرتے ہیں۔ اکثر کوششیں خود برقرار رکھنے کی کھڑکی تک نہیں پہنچتیں اور مختصر العمر رہتی ہیں۔ ایسے مختصر مگر منظم خلل، اور تنگ معنی کے غیر مستحکم ذرّات، مجموعی طور پر عمومیت یافتہ غیر مستحکم ذرّات کہلاتے ہیں؛ مزید نصاب کے لیے حصہ 1.10 ملاحظہ ہو۔ آئندہ صرف یہی اصطلاح استعمال کی جائے گی۔
2. اہمیت
   ایک انفرادی کوشش جلد مدھم ہو جاتی ہے، مگر جگہ اور وقت میں ان گنت کوششوں کی آمیزش پس منظر کی دو تہیں بناتی ہے:
   • شماریاتی ٹینسر کششِ ثقل — مختصر حیات کے دوران واسطی مادّہ پر نہایت ہلکی کھینچاؤ قوتیں شماریاتی طور پر جمع ہو کر اندر کی سمت ایک ہموار جھکاؤ بناتی ہیں؛ بڑے پیمانے پر یہی اضافی رہنمائی بن جاتی ہے۔
   • مقامی ٹینسر شور — ٹوٹ پھوٹ یا فنا کے وقت وسیع بینڈ کے، کم ہم آہنگ موجی رزمے سمندر میں پھیلتے ہیں، جس سے منتشر فرش اوسطاً بلند ہوتا ہے اور نازک خلل داخل ہوتا ہے۔
3. نا دیدہ ڈھانچہ
   بڑے پیمانے پر ہر حجمائی حصّے میں کھینچاؤ کی قابلِ اندازہ رمق اور شور کی تہہ موجود رہتی ہے۔ جہاں ٹینسر کا اتار چڑھاؤ نمایاں ہو، جیسے کہ کہکشائیں، وہاں یہ نا دیدہ ڈھانچہ زیادہ طاقت ور ہو کر ساختوں کو مسلسل کھینچتا اور صیقل کرتا ہے۔ مستحکم ذرّات اسی پس منظر پر جنم لیتے ہیں جہاں ناکامی عام دستور ہے۔

« III » مستحکم ذرّات بننا اتنا مشکل کیوں — مادّی دہلیزیں، سب ایک ساتھ پوری ہونا لازمی

ایک ہی کوشش کو عمر دراز مستحکم ذرّے میں “ترقی” دینے کے لیے درج ذیل تمام شرطیں بیک وقت پوری ہونی چاہئیں؛ ہر شرط اکیلے میں تنگ ہے، مل کر کھڑکی نہایت باریک رہ جاتی ہے۔

• بند طبعی ڈھانچہ: حلقہ مکمل بند ہو، کوئی ڈھیلا سرا نہ رہے جو تیزی سے بکھر جائے۔
• تناؤ کی توازن بندی: موڑ، پیچ اور کھنچاؤ کی قوتیں اندرونی طور پر توازن پکڑیں؛ کہیں جان لیوا زیادہ سختی یا ڈھیلا پن نہ ہو۔
• آہنگ کی بندش: حلقے کے اجزا وقت کے اعتبار سے جڑ جائیں تاکہ تعاقب اور فرار جیسی خود شکن کیفیت جنم نہ لے۔
• هندسی کھڑکی: جسامت، خم اور خطی کثافت ایک ساتھ کم ضیاع اور بند حلقے کی حد میں آئیں؛ بہت چھوٹا تو ٹوٹے گا، بہت بڑا تو ماحول کا کٹاؤ بکھیر دے گا۔
• ماحول دہلیز سے نیچے: نو پید حلقے کے گرد کٹاؤ اور شور اس کی برداشت سے کم رہیں۔
• عیب کی خود مرمت: مقامی نقائص کی کثافت اتنی کم ہو کہ داخلی نظام انہیں سنوار سکے۔
• ابتدائی ضربوں سے بچاؤ: نیا حلقہ شروع کے سخت ترین خلل سے گزر کر طویل حیات کی راہ پر آئے۔

نکتهٔ کلام — انفرادی طور پر کوئی شرط ماورائی نہیں، مگر سب کے اکٹھے تقاضے کامیابی کے امکان کو بہت نیچے گرا دیتے ہیں؛ یہی مستحکم ذرّات کی نایابی کی جڑ ہے۔

« IV » غیر مستحکم پس منظر کتنی مقدار میں درکار — غیر مستحکم پس منظر کی ہم مایہ کمیت

جب اضافی رہنمائی کو بڑے پیمانے کی قدر سے واپس ہم مایہ کمیتی کثافت میں بدلا جائے، اور وہ بھی ایک ہی شماریاتی طریقے سے، تو عمومیت یافتہ غیر مستحکم ذرّات کے لیے نتیجہ یوں سامنے آتا ہے۔

• کونیائی اوسط — ہر 10 000 کلومیٹر مکعب میں تقریباً 0.0218 مائیکروگرام۔
• کہکشاںٔ راہِ شیریں کا اوسط — ہر 10 000 کلومیٹر مکعب میں تقریباً 6.76 مائیکروگرام۔

تشریح — یہ مقداریں نہایت چھوٹی ہیں مگر ہمہ گیر۔ جب انہیں کونیائی جال اور کہکشانی ساختوں پر بچھایا جائے تو “ہموار اٹھان” اور “باریک صیقل” کے لیے مطلوبہ بنیاد طاقت فراہم ہوتی ہے۔

« V » عمل کی نقشہ گری — ایک کوشش سے طویل حیات تک

• ریشہ کھینچنا — بیرونی میدان، جیومیٹری اور محرکات سمندر کے خلل کو ریشاتی حالت میں کھینچتے ہیں۔
• گچھّہ بندی اور از سرِ نو ہم آہنگی — کٹاؤ کی پٹیوں میں ریشے اکٹھے ہو کر تدریجاً ضیاع گھٹاتے ہیں۔
• حلقہ بند کرنا — بندش کی دہلیز عبور کر کے طبعی حلقہ قائم ہوتا ہے۔
• مرحلہ بندش — کم ضیاع کے دائرے میں آہنگ اور مرحلہ بند ہو جاتے ہیں۔
• خود ایستادگی — تناؤ سنبھل جاتے ہیں اور حلقہ ماحولی دباؤ کی آزمائشوں پر پورا اترتا ہے، نتیجتاً مستحکم ذرّہ وجود میں آتا ہے۔

ناکامی کی شاخ — کسی بھی قدم پر چوک ساخت کو دوبارہ سمندر میں لوٹا دیتی ہے؛ عمر کے دوران یہ شماریاتی ٹینسر کششِ ثقل میں حصہ ڈالتی ہے اور ٹوٹنے پر مقامی ٹینسر شور داخل کرتی ہے۔

« VI » پیمانے اور درجے — کامیابی کی ایک “نظر آنے والی” کھاتہ نویسی

یہ عمل اتفاقی ہے مگر موٹے پیمانے پر ناپا جا سکتا ہے۔ کُل کائناتی بُعدی کھاتہ نویسی کے مطابق، جو نظریۂ توانائیاتی ریشے سے ہم آہنگ ہے، اعداد و شواہد یہ ہیں۔

• کائنات کی عمر — تقریباً 13.8 × 10⁹ برس، قرابتاً 4.35 × 10¹⁷ ثانیے۔
• کائنات میں دکھائی دینے والے مادّے کی کُل کمیت — تقریباً 7.96 × 10⁵¹ کلوگرام۔
• کائنات میں غیر مرئی مادّے کی کُل کمیت — شماریاتی ٹینسر کششِ ثقل کا بڑا ماخذ — دکھائی دینے والے سے تقریباً 5.4 گنا، یعنی 4.3 × 10⁵² کلوگرام۔
• عمومیت یافتہ غیر مستحکم ذرّات کی عمومی عمر کی کھڑکی — 10⁻⁴³ سے 10⁻²⁵ ثانیے۔
• پوری تاریخِ کائنات میں فی اکائی کمیت خلل کی گنتی — 4.3 × 10⁶⁰ سے 4.3 × 10⁴² کوششیں فی کلوگرام پوری تاریخ کے دوران۔
• ایک کوشش کے کامیاب ہو کر مستحکم ذرّہ بننے کا امکان — تقریباً 10⁻⁶² سے 10⁻⁴⁴۔

نتیجہ — ہر مستحکم ذرّے سے پہلے اندازاً 10¹⁸ سے 10²⁴ کوئنٹیلین ناکام کوششیں آتی ہیں، تب کہیں ایک کامیاب کھرا نشانہ لگتا ہے۔ اسی سے ایک طرف انفرادی کوشش کی نایابی اور دوسری طرف جگہ، وقت اور متوازیّت کے تضاعف سے قدرتی انبار جمع ہونا سمجھ میں آتا ہے۔

« VII » پھر بھی کائنات مستحکم ذرّات سے کیوں “بھر” جاتی ہے — تین بڑھانے والے عامل

• مکانی عامل — ابتدائی کائنات میں ہم آہنگ خرد خطّوں کی تعداد فلکیاتی تھی، کوششیں ہر طرف ہو رہی تھیں۔
• زمانی عامل — تشکیل کی کھڑکی تنگ سہی، مگر وقت کے قدم نہایت گھنے تھے، اس لیے کوششیں تقریباً ہمہ وقت جاری رہیں۔
• متوازی عامل — کوششیں سلسلہ وار نہیں بلکہ بے شمار مقامات پر بیک وقت وقوع پذیر ہوتی ہیں۔

یہ تینوں مل کر نہایت چھوٹے انفرادی امکان کو قابلِ ذکر مجموعی پیداوار میں بدل دیتے ہیں، اور مستحکم ذرّات فطری طور پر تہہ در تہہ جمع ہوتے چلے جاتے ہیں۔

« VIII » بدیہی فوائد — ایک ہی خاکہ، بکھری ہوئی بہت سی کیفیتوں کو سمیٹتا ہے

• نایاب مگر فطری — فی کوشش دشواری نایابی کو جنم دیتی ہے، جبکہ مکان، زمان اور متوازیّت کی توسیع فطری کثرت تک لے آتی ہے۔
• بنیاد کے طور پر ناکامی — عمومیت یافتہ غیر مستحکم ذرّات وہ دائم پس منظر ہیں جو مسلسل شماریاتی ٹینسر کششِ ثقل پیدا کرتے ہیں اور مقامی ٹینسر شور کی فرش بلند کرتے ہیں۔
• “غیر مرئی کششِ ثقل” کیوں عام ہے — بڑے پیمانے کی اضافی رہنمائی دراصل شماریاتی ٹینسر کششِ ثقل کا ہموار جھکاؤ ہے جو بغیر نئے اجزا فرض کیے کثیر phenomenology واضح کر دیتا ہے۔
• “معیاری پرزے” کیوں بنتے ہیں — جب حلقہ اپنی کھڑکی میں جم جاتا ہے تو مادّی قیود جیومیٹری اور طَیْف کو مشترک مشخصات پر مقفل کر دیتی ہیں؛ الیکٹران وہی الیکٹران رہتا ہے، پروٹان وہی پروٹان۔

« IX » خلاصہ یہ کہ

• ماں ساگر دراصل ناکامیوں کا ساگر ہے؛ کائنات عمومیت یافتہ غیر مستحکم ذرّات کی مسلسل کوششوں سے لبریز ہے۔ ان کی حیات شماریاتی ٹینسر کششِ ثقل میں تہہ در تہہ جمع ہوتی ہے، اور زوال پر مقامی ٹینسر شور داخل ہوتا ہے۔
• استحکام پانا مشکل ہے مگر ممکن؛ جب بندش، توازن، آہنگ کی بندش، هندسی کھڑکی، دہلیز سے کم ماحول، خود مرمت اور آغاز کی ضربوں سے بچاؤ — یہ سب بیک وقت میسر ہوں تو مختصر العمر کوشش طویل عمر میں چھلانگ لگا دیتی ہے۔
• شمار پذیری واضح ہے؛ ہم مایہ کمیتی کثافتیں کونیائی اور کہکشانی پیمانے پر، ساتھ میں عمر، عمر کی کھڑکیاں، کوششوں کی تعداد اور کامیابی کے امکانات، ہاتھوں ہاتھ آنے والے اعداد فراہم کرتے ہیں۔
• روز مرہ کے معجزے — ہر مستحکم ذرّہ بے شمار ناکامیوں سے جنما ایک معجزہ ہے؛ جب اسٹیج کافی وسیع اور دراز ہو تو معجزہ معمول بن جاتا ہے۔ یہ نظریۂ توانائیاتی ریشے کی وہ مسلسل، شماریاتی اور خود مربوط حکایت ہے جو بتاتی ہے کہ سب کچھ کہاں سے آیا۔