5.8 نیوٹرینو

ہوم ／ باب:5 خردبینی ذرّات

’’توانائی کے ریشوں—توانائی کے سمندر‘‘ کی تصویر میں نیوٹرینو ایک نہایت سادہ، خود سنبھلنے والا اور برقی طور پر غیر جانب دار بُنا ہوا ڈھانچا ہے جس میں کیرا لیتی نمایاں ہوتی ہے۔ یہ ’’بند—مرحلہ بند‘‘ خاندان ہی کا رکن ہے جس میں الیکٹران، پروٹون اور نیوٹرون شامل ہیں، مگر یہ سب سے چھوٹا پیمانہ اختیار کرتا ہے، انتہائی اتھلا ماس کا حوض بناتا ہے اور قریب کے میدان میں برقی نشان لگ بھگ مٹ جاتے ہیں۔ اس کے قلب میں انتہائی باریک بند ذیلی حلقہ یا مرحلہ کی حلقہ نما پٹی ہوتی ہے۔ حلزونی کٹ اندر اور باہر تقریباً متوازن رہتا ہے، اس لیے قریب کے میدان میں خالص شعاعی بناوٹ ثبت نہیں ہوتی اور صورت غیر جانب دار رہتی ہے۔ مرحلہ کی پیشانی ایک ہی سمت میں حلقے کے گرد مرحلہ بندی کے ساتھ دوڑتی ہے اور فاصلے پر پھیلاؤ کے دوران کیرا لیتی کو برقرار رکھتی ہے۔ ماس کا حوض بہت اتھلا ہے مگر اتنا کافی ہے کہ چند مرحلہ بند حالتے مل جل کر ذائقہ جاتی دوڑیں پیدا کریں۔ ترتیب یہ ہے: قاری کی رہنمائی—ہیئت—تقابل—قابلِ آزمائش امور۔ پہلی بار ذکر پر نام توانائی کے ریشوں کا نظریہ استعمال کیا جائے، بعد میں یہی مکمل نام رہے گا۔

قاری کی رہنمائی: مرکزی بیانیے کی کشیدگیاں

• کیرا لیتی ’’طرف کیوں لیتی ہے‘‘
  نیوٹرینو بائیں ہاتھ کیرا ل ہوتا ہے اور اینٹی نیوٹرینو دائیں ہاتھ کا۔ اصول معروف ہیں، تاہم اکثر ایک سادہ جیومیٹری کی صورت گری مفقود رہتی ہے۔
• برقی مقناطیسی نشان تقریباً ناپید
  غیر جانب داری، برقی دو قطبی لمحہ عملی طور پر صفر کے نزدیک اور مقناطیسی لمحہ نہایت کم۔ ان سب ’’تقریباً کچھ نہیں‘‘ کو ایک مربوط تصویر میں کیسے سمویا جائے۔
• ذائقہ اور ماس کی بے جوڑی
  دوڑیں اس لیے بنتی ہیں کہ ذائقہ کی حالتے ماس کی حالتے سے مختلف رہتی ہیں۔ اسے فہم کے قریب کیسے لایا جائے۔
• خالص ماس اور ماس کی ترتیب غیر متعین
  فرق اور ملاوٹ کے زاویے ناپ لیے گئے ہیں، مگر یہ سوال بدستور باقی ہے کہ قدرے اتنی چھوٹی کیوں ہیں اور ترتیب ایسی کیوں ہے۔

ہم جیومیٹرک بصیرت بڑھاتے ہیں اور تسلیم شدہ عددی قدروں کو برقرار رکھتے ہیں۔

I. نیوٹرینو ’’جڑتا‘‘ کیسے ہے: کم از کم بندش اور مضبوط مرحلہ بندی

• بنیادی منظر
  مرحلہ کی بند پٹی اس وقت بنتی ہے جب توانائی کے سمندر سے نہایت باریک مرحلہ راہداری اُٹھا کر حلقے میں بند کر دی جاتی ہے۔ ریشہ دار حلقہ چونکہ مادی کور رکھتا ہے، مگر اس پٹی میں ریشے کا کور موجود نہیں۔ حلزونی کٹ اندر اور باہر تقریباً برابر ہے، اس لیے قریب کے میدان میں خالص شعاعی بناوٹ پیدا نہیں ہوتی اور صورت غیر جانب دار رہتی ہے۔ مرحلہ کی پیشانی ایک سمت میں گھومتی ہے اور کیرا لیتی متعین کرتی ہے۔ پورا ڈھانچا ہلکا سا پریسیشن یا کپکپی دکھا سکتا ہے، مگر زمانی اوسط کے بعد دور کا میدان ہمہ سمتی رہتا ہے۔
• ذائقوں اور مرحلہ بند حالتوں کا منبع
  چند تقریباً برابر ذیلی حالتے موجود ہوتی ہیں، ہر ایک نہایت اتھلے ’’ماس انداز‘‘ سے جڑی ہوتی ہے۔ کمزور تاثر کے سرے پر جب چارج شدہ لیپٹون کے ساتھ ربط بنتا ہے تو نظام ذائقے کی بنیاد اختیار کرتا ہے۔ آزاد پھیلاؤ میں مرحلہ کی پیشانی معمولی فرق والی مرحلہ رفتاروں کے بیچ پھسلتی ہے اور دھڑکنیں بناتی ہے جو ذائقہ جاتی دوڑیں بن کر ظاہر ہوتی ہیں۔
• الیکٹران سے امتیاز
  الیکٹران واحد ریشہ دار حلقہ ہے جس کا حقیقی کور ہے؛ کٹ ’’اندر مضبوط—باہر کمزور‘‘ ہو کر قریب کے میدان میں اندر کی طرف شعاعی بناوٹ ابھارتا ہے اور بند حلقہ دھارا اسپن اور مقناطیسی لمحہ دیتا ہے۔ نیوٹرینو بے کور مرحلہ پٹی ہے؛ کٹ تقریباً متوازن ہے، خالص شعاعی بناوٹ کے بغیر صورت غیر جانب دار رہتی ہے، اور سخت گھوماؤ کے بجائے مرحلہ بند حلقہ وار دوڑ سے کیرا لیتی دکھاتا ہے۔ خلاصہ: الیکٹران — چارج والا ریشہ دار حلقہ؛ نیوٹرینو — غیر جانب دار مرحلہ پٹی جس میں مضبوط کیرا لیتی ہے۔

II. ماس کی صورت: نہایت اتھلا اور متقارن حوض

• تناؤ کا خد و خال
  نیوٹرینو توانائی کے سمندر میں انتہائی اتھلا متقارن حوض دباتا ہے جس کی لبہ مشکل سے نمایاں ہوتی ہے۔ اسی سے کم مگر غیر صفر جمود اور مدھم رہنمائی واضح ہوتی ہے۔
• پائیداری کی وجہ
  حوض اتھلا ہونے کے باوجود مرحلے کی یک سمتی حلقہ وار دھُن ایک خود بردار ڈھانچا فراہم کرتی ہے جو شور میں فوری بکھراؤ روکتی ہے۔ حالتوں کے بیچ کم خرچ پھسلن ذائقہ جاتی دوڑوں کے لیے فزیکل اسٹیج مہیا کرتی ہے۔

III. چارج کی صورت: قریب میں مٹاؤ، دور میں صفر

• قریب کا میدان
  اندر–باہر توازن کے باعث خالص شعاعی بناوٹ پیدا نہیں ہوتی؛ لہٰذا منبع کے پاس طاقت ور برقی مقناطیسی اشارہ موجود نہیں ہوتا۔
• حرکت اور مقناطیسی نشان
  اندرونی مقناطیسی لمحہ اگر ہو تو صرف دوسری درجہ کی نہایت کمزور مساوی حلقہ وار گردشوں سے آتا ہے۔ اس کی قدر لازماً موجودہ تجرباتی حدوں سے کم رہتی ہے۔
• برقی دو قطبی لمحہ
  یکساں واسطے میں لگ بھگ صفر؛ اگر قابلِ کنٹرول تناؤ کا ڈھلان ردِّ عمل ابھارے تو وہ نہایت چھوٹا، خطی اور قابلِ واپسی ہونا چاہیے۔

IV. اسپن، کیرا لیتی اور ضدِ ذرہ

• اسپن نصف کی علامت
  مرحلہ بندی کے ساتھ یک سمتی حلقہ وار دوڑ اسپن نصف کی علامت پیدا کرتی ہے۔
• کیرا لیتی کا انتخاب
  زیادہ توانائی اور نہایت نسبتی حد میں پھیلاؤ کی حالت اپنی ابتدائی کیرا لیتی سنبھالتی ہے۔ نیوٹرینو بائیں ہاتھ اور اینٹی نیوٹرینو دائیں ہاتھ رہتا ہے، جیسا کہ رائج قواعد بتاتے ہیں۔
• دیرک یا میجورانا
  کیرا لیتی کی جیومیٹری مرحلہ کی سمت دار پیش قدمی سے جنم لیتی ہے۔ نیوٹرینو دیرک ہے یا میجورانا—فیصلہ تجربہ کرے گا؛ یہ نقشہ دونوں قرأتوں کی گنجائش رکھتا ہے۔

V. تین مشترک زاویے: نہایت باریک ٹورس، ’’تکیہ‘‘ تقریباً غائب، نہایت اتھلا حوض

• قریب—انتہائی باریک مرکزی حلقہ
  ایک باریک حلقہ نمایاں مرحلہ پیشانی کے ساتھ نظر آتا ہے؛ شعاعی تیروں کی ضرورت نہیں کیونکہ برقی مٹاؤ موجود ہے۔
• درمیانی—’’تکیہ‘‘ لگ بھگ ناپید
  عبوری خطہ انتہائی تنگ رہتا ہے؛ زمانی اوسط قریب کے میدان کی باریک بناوٹ کو تیزی سے ہموار کر دیتا ہے۔
• بعید—انتہائی اتھلا حوض
  رہنمائی کمزور اور ہمہ سمتی؛ حوض کی لبہ بمشکل دکھائی دیتی ہے۔

VI. پیمانہ اور نُمایاں ہونا: کمزور جوڑ، بڑی دراندازی، اطرافی اشاریے

• براہِ راست تصویربندی مشکل
  کور انتہائی کم سے کم اور سگنل نہایت مدھم؛ اکثر معلومات کمیِ توانائی، وقت کے طیف اور سمتی باہمی تعلق سے ملتی ہیں۔
• ذائقہ جاتی دوڑیں
  طویل بنیادیں اور کئی توانائی سطحوں کی تقابلی پیمائشیں ذائقے کی ادواری تبدیلی آشکار کرتی ہیں۔ واسطہ مرحلہ کے پھسلاؤ کو کھسکا سکتا ہے، جو معروف واسطہ اثر سے مطابقت رکھتا ہے۔
• مقناطیسی نشان اور برقی دو قطبی لمحہ
  اگر موجود ہوں تو حالیہ حدوں سے کم رہیں گے اور صرف قابلِ واپسی خرد پیمانہ جھکاؤ کے طور پر ظاہر ہوں گے، بشرطیکہ حالات سخت قابو میں ہوں۔

VII. پیدائش اور تبدیلی: سرِ قُمّہ پر جوڑ اور حالتوں کے اوزان کی از سرِ نو تقسیم

• پیدائش
  کمزور تاثر کے سرے پر چارج شدہ لیپٹون کے ساتھ جوڑ ذائقہ کی بنیاد طے کرتا ہے۔ پھر آزاد پھیلاؤ میں مرحلہ بند حالتون کے بیچ دھڑکنیں ابھرتی ہیں۔
• تبدیلی
  واسطے یا ڈھلان دار ماحول میں حالتی اوزان دوبارہ بٹتے ہیں، جس سے ذائقے کے امکانات بدلتے ہیں—یہ واسطہ سے ابھری دوڑوں سے موافق ہے۔

VIII. عہدِ حاضر کی تھیوری کے ساتھ تقابل

1. جہاں مطابقت ہے
   • غیر جانب داری قریب، درمیانی اور بعید میدانوں میں۔
   • اسپن نصف اور کیرا لیتی کا انتخاب نیوٹرینو اور اینٹی نیوٹرینو کے مابین، جیسا کہ مشاہدات میں ہے۔
   • ذائقہ جاتی دوڑیں کیونکہ ذائقہ اور ماس کی حالتے مختلف ہیں۔
2. ’’مادی تہہ‘‘ کیا بڑھاتی ہے
   • کیرا لیتی کی جیومیٹرک اصل جو مرحلہ بندی کے ساتھ یک سمتی حلقہ وار دوڑ سے ظاہر ہوتی ہے، بغیر اس تصور کے کہ کوئی سخت گولا گھوم رہا ہے۔
   • ذائقہ–ماس بے جوڑی کی تصویریت جس میں پونتیکوروو–ماکی–ناکگاوہ–ساکاتا کی ملاوٹ کو مرحلہ کے پھسلاؤ کے طور پر پڑھا جاتا ہے؛ تقریباً برابر حلقہ وار حالتون میں یہ دھڑکنیں قدرتی طور پر جنم دیتی ہیں۔
   • انتہائی کمزور برقی مقناطیسی نشانات کی مشترک دلیل: قریب میدان کا مٹاؤ اور انتہائی اتھلا حوض مل کر ’’مشکل سے دکھائی دینا‘‘ واضح کرتے ہیں، نیوٹرینو کو ’’عدم‘‘ تک گھٹائے بغیر۔
3. ہم آہنگی اور سرحدی شرائط
   • برقیات و مقناطیسیت
     خالص چارج صفر۔ یکساں واسطے میں برقی دو قطبی لمحہ قریب صفر۔ مقناطیسی لمحہ اگر ہو تو مروجہ بالائی حدوں سے کم۔ ہر ماحولی جھکاؤ قابلِ واپسی، قابلِ تکرار اور قابلِ پیمائش ہونا چاہیے۔
   • دوڑیں
     بنیادی فریکوئنسی اور مرحلہ مرحلہ رفتار کے فروق اور ملاوٹ کے اوزان سے طے ہوتے ہیں۔ عددی قدریں رائج فِٹ کے مطابق اختیار کی جائیں؛ یہ نقشہ بصیرت دیتا ہے، نئے پیرامیٹر نہیں۔
   • زیادہ توانائی اور قلیل وقت کی حد
     بڑے Q² یا طاقت ور میدان کی مختصر کھڑکیوں میں بیان کم ہو کر کمزور تاثر اور جزوی ذرّات کی تصویر بن جاتا ہے؛ نئے زاویائی پیٹرن یا ساختی پیمانے شامل نہیں ہوتے۔
   • سپیکٹروسکوپی اور بقائی قوانین
     ہر عمل میں توانائی، خطی مومنتم، زاویائی مومنتم اور لیپٹون و خاندانی اعداد جہاں مناسب ہوں برقرار رہتے ہیں؛ سبب سے پہلے اثر یا بے قابو دوڑ نہیں بنتی۔

IX. ڈیٹا کی قرأت: تصویر کا سطحی میدان، وقت اور توانائی کا طیف

• تصویر کا سطحی میدان
  زاویائی تقسیمیں اور کمیِ توانائی انتہائی اتھلے حوض کی مدھم اور ہمہ سمتی رہنمائی سے مطابقت رکھتی ہیں۔
• وقت اور فاصلہ
  مختلف توانائیاں اور الگ بنیادیں ذائقے کی تبدیلی کی دھڑکنیں کھول دیتی ہیں؛ واسطہ مرحلہ اور مؤثر ملاوٹ کو ٹھیک ٹھاک کرتا ہے۔
• طیف
  طویل بنیادوں اور طبقہ وار واسطے میں زیادہ اور کم امکان کی پٹیاں توانائی کے ساتھ ظاہر ہوتی ہیں—یہ تداخل کے نمونے ہیں جو مرحلہ رفتار کے فروق سے بنتے ہیں۔

X. پیش گوئیاں اور آزمائشیں، محتاط مگر قابلِ عمل

• واسطہ سے ٹھہری ہوئی دھڑکنیں
  جن راستوں میں کثافت کے ڈھلان معلوم ہوں وہاں ذائقہ تبدیلی کی مرحلہ مسیر کے تکمل کے مطابق پیش بینی کے ساتھ کھسکتی ہے۔ یہ معیاری واسطہ اثرات سے ہم آہنگ ہے اور نقش خوانی کے لیے جیومیٹرک کسوٹی دیتی ہے۔
• انتہائی کمزور برقی مقناطیسی جھکاؤ کی بالائی حدیں
  سخت قابو والی ڈھلان دار فضاوں—مقناطیسی یا ثقلی ہم رتبہ—کے ساتھ چالو–بند اور واپسی پیمائش کا طریقہ اختیار کر کے خطی اور قابلِ واپسی خرد انحرافات ڈھونڈے جا سکتے ہیں؛ منفی نتیجہ بھی ’’انتہائی اتھلا حوض + مٹاؤ‘‘ کی تصویر کی تائید کرتا ہے۔
• قالبی پایداری
  اگر یک سمتی مرحلہ بندی بگڑ جائے تو ذائقہ کی مرحلہ ہم آہنگی کھو دے؛ یہ منفی اشارہ طویل بنیاد والے تجربات کے لیے مفید ہے۔

XI. ایک یکجا تصویر: ’’مشکل سے نظر آنا‘‘ بھی ساخت ہے

نیوٹرینو عدم نہیں۔ یہ حلقہ نما مرحلہ پٹی ہے، کم سے کم مگر ضابطہ یافتہ۔ برقی مٹاؤ قریب کے میدان میں چارج کی صورت ختم کرتا ہے۔ انتہائی اتھلا حوض اسے ہلکا اور خلل سے مزاحم بناتا ہے۔ مرحلہ بندی کے ساتھ یک سمتی حلقہ وار دوڑ تیز کیرا لیتی عطا کرتی ہے۔ تقریباً برابر مرحلہ بند حالتے سفر کے دوران ذائقہ جاتی دوڑیں پیدا کرتی ہیں۔ یوں کمزور—ہلکا—مشکل البصارت جیسی صفات توانائی کے ریشوں—توانائی کے سمندر کے ایک ہی کینوس پر اکٹھی نظر آتی ہیں اور نقطہ بہ نقطہ مرکزی مشاہدات سے میل کھاتی ہیں۔

XII. خاکے اور توضیحات

• جسم اور مرحلہ پٹی کی چوڑائی
  انتہائی باریک بند مرحلہ پٹی جس میں مرحلہ بند مسار پر مقید رہتا ہے۔ دو قریب کنارے کے خطوط پٹی کی چوڑائی بتاتے ہیں؛ یہ مادی ریشہ کور یا ’’موٹی حلقہ‘‘ نہیں۔
• مساوی حلقہ وار گردش اور حلقہ نما بہاؤ
  برقی مقناطیسی نشان اگر نمودار ہوں تو وہ دوسری درجہ کی نہایت کمزور مساوی گردشوں سے آتے ہیں؛ انہیں حقیقی ’’کرنٹ لوپ‘‘ بنا کر نہ دکھایا جائے۔
• اصطلاحات
  ریشہ دار حلقہ وہ بند حلقہ ہے جس میں توانائی ریشے کا کور ہوتا ہے، جیسے الیکٹران۔ مرحلہ پٹی فضا میں مرحلہ بندی سے پیدا ہونے والا حلقہ نما خطہ ہے جس میں علیحدہ ریشہ کور نہیں، نیوٹرینو اسی زمرے میں آتا ہے۔
• مرحلہ کی دھُن، مادے کی راہ نہیں
  نیلی حلزونی مرحلہ پیشانی اندرونی اور بیرونی کنارے کے بیچ تقریباً ۱٫۳۵ گردشیں دکھاتی ہے؛ پیشانی مضبوط تر اور دُم مدھم—یہ اسی لمحے کی پیشانی اور کیرا لیتی کے منبع کا اشارہ ہے۔ ’’مرحلہ پٹی کی دوڑ‘‘ سے مراد حالت کی پیشانی کی پیش رفت ہے، نہ کہ مادہ یا معلومات کو روشنی سے تیز لے جانا۔
• کیرا لیتی اور ضدِ ذرہ
  پھیلاؤ کے دوران کیرا لیتی ایک ہی رہتی ہے؛ نیوٹرینو بائیں ہاتھ اور اینٹی نیوٹرینو دائیں ہاتھ۔ پیشانی پر تیر صرف سمت بتاتے ہیں۔ دیرک اور میجورانا دونوں قرأتیں ممکن، فیصلہ تجربہ کرے گا۔
• قریب میدان میں برقیات
  شعاعی تیر نہ بنائیں۔ کٹ اندر–باہر متوازن ہے، اس لیے خالص شعاعی بناوٹ نہیں؛ قریب کا میدان برقی لحاظ سے غیر جانب دار دکھائی دیتا ہے۔
• درمیانی میدان کا ’’تکیہ‘‘
  نقطہ دار حلقہ کور کے قریب اس بات کی علامت ہے کہ قریب کی باریک بناوٹ ہموار ہو کر ہمہ سمتی درمیانی میدان بن جاتی ہے۔ یہ تمثیل دوڑوں یا کمزور تاثر کے پیرامیٹر نہیں بدلتی، صرف بصیرت دیتی ہے۔
• بعید میدان میں نہایت اتھلا حوض
  ہم مرکز چھایہ کاری اور برابر گہرائی کی حلقائیں انتہائی اتھلا محوری متقارن حوض دکھاتی ہیں جو انتہائی کم ماس کی صورت اور مدھم رہنمائی سے میل کھاتا ہے۔ باریک بعید حوالہ حلقہ شعاع اور کَسِیل کی پیمائش کے لیے رکھا گیا ہے، یہ کوئی طبیعی حد نہیں۔ قرأت اسی حوالہ حلقہ کے لحاظ سے ہو۔
• قرأت کی لنگر نشانیاں
  اندر کی حلزونی مرحلہ پیشانی۔ انتہائی باریک دوہرا مرکزی حلقہ۔ درمیانی نقطہ دار حلقہ جو عبوری ’’تکیہ‘‘ ہے۔ بعید باریک حوالہ حلقہ اور ہم مرکز چھایہ کاری۔
• سرحدی اشارے
  زیادہ توانائی یا مختصر وقت کی کھڑکیوں میں شکل کا عنصر نقطہ نما رویہ اختیار کرتا ہے؛ خاکہ نئے ساختی رداس کا دعویٰ نہیں کرتا۔ بصری تمثیل نئے اعداد کی جگہ نہیں لیتی اور نہ بالائی حدیں بدلتی ہے۔ مقناطیسی لمحہ اور برقی دو قطبی لمحہ اگر ہوں تو حالیہ حدوں کے نیچے رہیں، اور ہر ماحولی اثر قابلِ واپسی، قابلِ تکرار اور قابلِ پیمائش ہونا چاہیے۔