6.9 کزیمیر اثر

ہوم ／ باب:6 کمیت کا دائرہ

I. مظہر اور سوالات

جب دو بے بار اور برقی طور پر منفصل دھاتی تختیاں انتہائی کم فاصلے یعنی نینومیٹر سے مائیکرومیٹر کے پیمانے تک اکٹھی کی جاتی ہیں تو وہ خود بخود ایک دوسرے کی طرف کھنچنے لگتی ہیں۔ قوت کی شدت عام فہم الٹی مربع قانون کے اندازے سے کہیں تیز بڑھتی ہے۔ یہ اثر مختلف ہئیتوں جیسے تختی–تختی اور گولا–تختی اور گوناں گوں مواد میں ناپا گیا ہے۔ بعض مائعات میں سمت الٹ کر دھکا بن جاتی ہے۔ اگر سرحد تیزی سے ہلائی جائے یا اس کی مؤثر حالت جلدی بدل دی جائے تو گویا خلا سے جوڑیوں کی صورت میں فوٹون ظاہر ہوتے ہیں — یہی اس مظہر کی حرکی صورت ہے۔

II. توانائی کے ریشوں کے نظریے کے مطابق شرح — سرحد سمندر کے طیف کو بدل دیتی ہے اور دباؤ میں فرق پیدا ہوتا ہے

توانائی کے ریشوں کے نظریے میں خلا خالی نہیں بلکہ توانائی کے سمندر کی زیریں حالت ہے جس میں نہایت کمزور اور ہر طرف پھیلا ہوا ٹینسر نوعیت کا پس منظر شور موجزن رہتا ہے — باریک سلوٹیں جو مختلف خطوں کے تردد سے ہر سمت سے آتی ہیں۔ دھاتی سطح یا عازل کے بیچ کی سرحد ایسا چناؤ کرنے والی چھلنی بنتی ہے جو کچھ سلوٹوں کو روا رکھتی ہے اور کچھ کو روکتی ہے، یوں مقامی ماحول ایک محدود گونج خانہ بن جاتا ہے۔ اس کے تین بنیادی نتائج سامنے آتے ہیں۔

1. کم گھنا اور گھنا طیف — اندر اور باہر کی بے ہم آہنگی
   • تختیوں کے بیچ صرف وہی سلوٹیں باقی رہتی ہیں جن کے گرہیں باہم ٹھیک بیٹھتی ہیں، بہت سی باریک لہریں دب کر باہر نکل جاتی ہیں۔
   • تختیوں کے باہر جیومیٹری کی چھنائی بہت کم پڑتی ہے، اس لیے قابل استعمال خطوں کی گنجائش زیادہ رہتی ہے۔
   • نتیجہ یہ کہ باہر کا پس منظر زیادہ شور والا اور اندر کا قدرے پُرسکون ہوتا ہے — گویا دو الگ الگ خردِ امواجی موسم قائم ہوں۔
2. ٹینسر نوعیت کا دباؤی فرق — خاموش سمت کو شور والی سمت دھکیلتی ہے
   • پس منظر کی سلوٹوں کو ہر طرف سے آنے والی نہایت باریک چوٹیں سمجھا جا سکتا ہے۔ باہر جہاں قابل استعمال طیف وسیع ہو وہاں خالص دھکا کچھ زیادہ بنتا ہے، اندر کچھ کم۔
   • یہی طیفی بے جوڑ ٹینسر نوعیت کا دباؤی فرق پیدا کرتی ہے، تختیوں پر باہر سے چوٹ زیادہ پڑتی ہے اور وہ باہم قریب ہوتی ہیں۔
   • بعض مخصوص مواد اور درمیانی مائع کے جوڑوں میں — جیسے دو غیر متساوی رخ ٹھوس اجسام جن کے درمیان منتخب انعکاسیہ والا مائع ہو — اندرونی طیف بہتر ہم آہنگ ہو کر رخ الٹ دیتا ہے اور دھکا نمودار ہوتا ہے۔
3. سرحد کی تیز رفتار از سرِ نو ترتیب — پس منظر پمپ ہو کر موجی پیکٹ خارج کرتا ہے
   • جب سرحد کو تیزی سے سرکایا جائے یا اس کی برقی مقناطیسی خاصیتیں جھٹ پٹ بدلی جائیں — مثال کے طور پر قابل تنظیم عکاس اختتام رکھنے والا فوق موصل دائرہ — تو قابل استعمال طیف اچانک از سرِ نو بانٹا جاتا ہے۔ ٹینسر پس منظر شور پمپ ہو کر ہم مربوط فوٹون جوڑیاں پیدا کرتا ہے، یہی حرکی صورت کی شناخت ہے۔
   • توانائی کا بقا برقرار رہتا ہے، فوٹون کی توانائی اسی میکانی کام سے آتی ہے جو سرحد کی نئی ترتیب میں صرف کیا گیا۔

خلاصہ یہ کہ کزیمیر قوت کا سلسلہ یوں جڑتا ہے — سرحد طیف بدلتی ہے، طیف دباؤ طے کرتا ہے، اور دباؤ ہی قوت بنتا ہے۔

III. تجربہ گاہ کی عام صورتیں — کیا دیکھا جاتا ہے

• متوازی تختیوں کی کشش — معیاری میزانی ترتیب
  نینو سے زیریں مائیکرومیٹر درزوں پر دھاتی یا بلند موصلیت رکھنے والی سطحوں کے درمیان دہرائی جا سکنے والی کشش ناپی جاتی ہے۔ جیسے جیسے فاصلہ گھٹتا ہے قوت تیزی سے بڑھتی ہے، کھردرا پن، باہمی توازُن اور درجۂ حرارت پیمائش پر اثر انداز ہوتے ہیں۔
• گولا–تختی ہئیت اور خرد کانٹی لیور
  جوہری قوت خردبین یا خرد کانٹی لیور گولا–تختی قوت کو ناپنے، سیدھ درست رکھنے، رجحان — جتنا قریب اتنی زیادہ — برقرار رکھنے اور باریک جیومیٹری اصلاحات جانچنے میں مدد دیتے ہیں۔
• درمیانی مائع میں علامت کی الٹ — دھکا اور پیچ لمحہ
  جب دو غیر متساوی رخ اجسام کو منتخب مائع سے جدا کیا جائے تو دھکا یا خود رو پیچ لمحہ دیکھنے میں آتا ہے، نظام پسندیدہ زاویے کی طرف مڑ جاتا ہے۔ اس سے طیفی چناؤ کی سمتی اور قطبی ترجیحات ظاہر ہوتی ہیں۔
• حرکی صورت — خلا سے فوٹون گویا نچوڑنا
  فوق موصل دوائر میں سرحد کی مؤثر جگہ تیزی سے بدلنے پر ہم مربوط جوڑیوں کی شکل میں تابکاری ابھرتی ہے، یہ پمپ شدہ موجی پیکٹوں کی چھاپ ہے۔
• دور رس تعاملِ اَتم–سطح — کزیمیر–پولڈر اثر کا ہم نسب
  ٹھنڈے اَتم جب سطح کے قریب آتے ہیں تو کھینچنے یا دھکیلنے کے قابل پیمائش امکانات محسوس کرتے ہیں جو فاصلے اور درجۂ حرارت کے ساتھ بدلتے ہیں، یہ بھی انہی طیفی تبدیلیوں کا اظہار ہے جو سرحدیں کرتی ہیں۔

IV. تجرباتی نشانیاں — یوں شناخت ہوتی ہے

• فاصلے پر شدید انحصار
  باریک درزوں پر قوت اور فاصلہ کی منحنی بہت ڈھلوان ہو جاتی ہے۔ ہر ہئیت کے اپنے سکیلنگ قواعد ہوتے ہیں مگر سب میں قریب کے میدان کی بالا دستی دکھائی دیتی ہے۔
• مواد اور درجۂ حرارت سے نازک ٹھیک ٹھاکی
  موصلیت، ڈائلیکٹرک طیف، مقناطیسی ردِ عمل، غیر متساوی رخ خاصیت اور درجۂ حرارت قوت کی مقدار اور اس کی علامت دونوں کو باقاعدگی سے بدل دیتے ہیں۔
• سب سے پہلے حقیقی سطح کی درستی
  حقیقی سطحیں کھردرا پن اور ممکنہ دھبے رکھتی ہیں جو برقی سکونی پس منظر بڑھاتے ہیں۔ الگ سے کیلibration اور منہا کرنے کے بعد جو حصہ بچے وہی طیفی تبدیلی سے اٹھنے والے دباؤی فرق کے مطابق ہوتا ہے۔
• حرکی صورت میں جوڑی دار باہمی ربط
  حرکی حالت میں تابکاری ہم مربوط جوڑوں کی صورت آتی ہے، یہ طیف کی نئی ترتیب اور پس منظر کی پمپنگ کی علامت ہے۔

V. عام غلط فہمیوں کے مختصر جواب

• کیا خیالی ذرّات تختیوں کو کھینچتے ہیں
  زیادہ واضح بیان یہ ہے کہ سرحدیں قابل استعمال پس منظر طیف کو از سرِ نو لکھتی ہیں، اس طرح اندر اور باہر کا شور آمیز موسم مختلف ہو جاتا ہے اور ٹینسر نوعیت کا دباؤی فرق جنم لیتا ہے، کسی پوشیدہ ہاتھ کے تصور کی حاجت نہیں۔
• کیا توانائی کے بقائے قانون کی خلاف ورزی ہوتی ہے
  نہیں۔ ساکن حالت میں تختیوں کو قریب لانے کے لیے میکانی کام درکار ہوتا ہے اور توانائی نظام میں محفوظ ہو جاتی ہے۔ حرکی حالت میں فوٹون جوڑیوں کی توانائی اسی بیرونی محرک سے آتی ہے جو سرحد کو بدلتا ہے۔
• اگر یہ خلا کی توانائی سے ہے تو کیا یہ لامحدود منبع ہے
  نہیں۔ خالص توانائی یا تو آپ کے میکانی کام سے آتی ہے یا مادّہ اور ماحول کی آزاد توانائی کے فرق سے — توانائی عدم سے جنم نہیں لیتی۔
• کیا یہ اثر بڑے فاصلے پر بھی رہتا ہے
  ہاں مگر بہت جلد مدہم ہو جاتا ہے۔ حرارتی اجزا اور مادّی پھیلاؤ غالب آ جاتے ہیں، دور سے علیحدہ پیمائش مشکل ہو جاتی ہے۔

VI. رائج بیان سے تقابل — ہم اسی شے کا ذکر کر رہے ہیں

• مرکزی دھارے کی زبان
  کوانٹم برقی مقناطیسی میدان کی نقطۂ صفر ہلچلیں سرحدی شرائط کی وجہ سے حالتیں بدلتی ہیں، اندر اور باہر حالتوں کی کثافت الگ ہونے سے خالص قوت بنتی ہے۔ ضیاع رکھنے والے اوسط اور متناہی درجۂ حرارت کے لیے حساب عام لِفشیٹز خاکے میں کیا جاتا ہے۔
• توانائی کے ریشوں کے نظریے کی زبان
  توانائی کے سمندر میں ٹینسر پس منظر شور موجود رہتا ہے۔ سرحدیں طیفی برگزین بنتی ہیں، اس سے اندر اور باہر کی قابل استعمال سلوٹوں کے نسخے مختلف ہو جاتے ہیں اور ٹینسر دباؤی فرق پیدا ہوتا ہے۔ قابل مشاہدہ نتائج ہم آہنگ ہیں — میدان کی حالتوں کی تصویر کو سمندر کی سلوٹوں اور ٹینسر دباؤ کی پُراثر کہانی میں بدلا گیا ہے۔

VII. خلاصہ یہ کہ

کزیمیر اثر کوئی پراسرار قوت نہیں جو عدم سے برآمد ہو۔ سرحدیں توانائی کے سمندر کے طیف کو از سرِ نو مرتب کرتی ہیں، اس کے نتیجے میں اندر اور باہر پس منظر کی شدت اور پسندیدہ رخ بدلتا ہے اور دباؤ میں فرق پیدا ہوتا ہے۔
ساکن حالت میں یہ قریب فاصلے کی کشش کے طور پر ظاہر ہوتا ہے — یا خاص منتخب اوسط میں دھکا بنتا ہے۔ حرکی حالت میں طیف کی نئی ترتیب پس منظر کو پمپ کر کے ہم مربوط موجی پیکٹ بنا دیتی ہے۔
یاد رکھیں — سرحد طیف طے کرتی ہے، طیف دباؤ طے کرتا ہے، اور دباؤ ہی قوت ہے۔