کیا ایٹم ایک دوسرے کو چھوتے ہیں؟
تقریباً ناقابلِ تباہی دھاتوں، جیسے ٹنٹسن، سے لے کر آسمان میں نازک بادلوں تک، ایٹم ہمارے ارد گرد ہر چیز کا حصہ ہیں۔ لیکن کیا یہ ایٹم ایک دوسرے کو کبھی چھوتے ہیں؟ جواب توقع سے زیادہ پیچیدہ ہے۔
اس سوال کا جواب دینے سے پہلے، یہ ضرور
کیا ایٹم ایک دوسرے کو چھوتے ہیں؟
تقریباً ناقابلِ تباہی دھاتوں، جیسے ٹنٹسن، سے لے کر آسمان میں نازک بادلوں تک، ایٹم ہمارے ارد گرد ہر چیز کا حصہ ہیں۔ لیکن کیا یہ ایٹم ایک دوسرے کو کبھی چھوتے ہیں؟ جواب توقع سے زیادہ پیچیدہ ہے۔
اس سوال کا جواب دینے سے پہلے، یہ ضروری ہے کہ ہم “چھونا” سے کیا مراد لیتے ہیں، یہ وضاحت کی ہے کرسٹوفر بیئرڈ، ویسٹ ٹیکساس اے اینڈ ایم یونیورسٹی کے فزکس کے ایسوسی ایٹ پروفیسر نے۔
“انسانی سطح پر، جب ہم کہتے ہیں کہ دو اشیاء ایک دوسرے کو چھو رہی ہیں، تو ہمارا مطلب یہ ہوتا ہے کہ ایک چیز کی واضح بیرونی سطح دوسری چیز کی واضح بیرونی سطح پر واقع ہوتی ہے”، بیئرڈ نے لائیو سائنس کو ای میل میں بتایا۔ “[لیکن] یہ قسم کا چھونا ایٹمی سطح پر حقیقت میں معنی نہیں رکھتا کیونکہ ایٹموں کی کوئی واضح بیرونی سطح نہیں ہوتی۔”
ایک ایٹم نہ تو ایک ٹھوس شے ہے اور نہ ہی وہ سب سے چھوٹا یونٹ ہے جو سائنسدانوں کو معلوم ہے۔ اس کے بجائے، ایک ایٹم کئی مختلف ذرات پر مشتمل ہوتا ہے جو مخصوص قوانین کے تحت تعامل کرتے ہیں۔ اس کے مرکز میں، ایک ایٹم کا نیوکلیس ہوتا ہے جو الیکٹرانوں کے بادل سے گھرا ہوتا ہے۔
لیکن قریب سے دیکھنے پر یہ نیوکلیس پروٹان اور نیوٹران پر مشتمل ہوتا ہے، جو ذراتی اجزاء جیسے کوارکس اور گلونز سے بنے ہوتے ہیں۔ مختلف عناصر کے ایٹموں میں پروٹانوں، نیوٹرانوں اور الیکٹرانوں کی مختلف تعداد ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر، ہائیڈروجن کے ایٹم میں ایک پروٹان، ایک الیکٹران اور صفر نیوٹران ہوتے ہیں، جبکہ یورینیم میں 92 پروٹان، 92 الیکٹران اور 146 نیوٹران تک ہو سکتے ہیں۔ (کسی عنصر میں نیوٹرانوں کی تعداد اس کے آئسوٹوپ کے مطابق مختلف ہو سکتی ہے۔)
ایک ایٹم کی الیکٹرانوں کا بادل چھونے کی حد کو واضح کرنا مشکل بناتا ہے، بیئرڈ نے کہا۔ اس کے بجائے، اسے اس نقطہ کے طور پر بیان کرنا زیادہ مفید ہے جو کسی جسمانی یا کیمیائی اثر کو متحرک کرتا ہے، جیسے کیمیائی بندھنوں کی تخلیق۔ یہ اس وقت پیدا ہو سکتا ہے جب ایٹموں کے الیکٹران بادل کافی حد تک اوورلیپ کرتے ہیں، انہوں نے کہا۔
“وہ اس وقت چھوتے ہیں جب ایک ایٹم کے الیکٹران اور بادل اتنے زیادہ دوسرے ایٹم کے بادل کے ساتھ اوورلیپ کرتے ہیں کہ جسمانی یا کیمیائی اثرات شروع ہو جاتے ہیں،” بیئرڈ نے وضاحت کی۔ “یہ ایٹمی سطح پر چھونے کی بہترین تعریف ہو سکتی ہے۔”
ایٹموں کے درمیان چھونا مختلف قوتوں کے ذریعے ہو سکتا ہے، بشمول الیکٹرو میگنیٹزم، کشش ثقل اور کوانٹم میکینکس۔ مائع اور ٹھوس اشیاء عام طور پر کیمیائی بندھنوں کے ذریعے ایک دوسرے کو چھوتی ہیں، بیئرڈ نے کہا، اور گیسیں ایک دوسرے سے ٹکرا کر چھوتی ہیں۔
ایک اور قسم کا چھونا اس وقت ہو سکتا ہے جب ذرات بہت تیز رفتار سے ٹکراتے ہیں، جیسے سی ای آر این کے “لارج ہیڈران کولائیڈر” جیسے پارٹیکل ایکسیلیریٹر میں ہوتا ہے، زیقوان سن، ایم آئی ٹی کے سنٹر فار تھیوریٹیکل فزکس میں ڈاکٹریٹ کے امیدوار نے کہا۔
“جب ایٹم ایک دوسرے سے اتنی زیادہ توانائی کے ساتھ ٹکراتے ہیں کہ ان کے الیکٹران بادل اوورلیپ ہو جائیں … نیوکلیس لچکدار یا غیر لچکدار ٹکراو کا سامنا کر سکتا ہے،” سن نے لائیو سائنس کو ای میل میں بتایا۔ “اگر تصادم لچکدار ہے، تو نیوکلیس بس سمت بدلتا ہے اور اپنے الیکٹران دوبارہ تلاش کر کے وہی ایٹم بن جاتا ہے جو وہ تھا۔ اگر نیوکلیس غیر لچکدار طور پر ٹکراتا ہے، تو یہ پروٹانوں اور نیوٹرانوں میں ٹوٹ جاتا ہے اور یہ نئے نیوکلیس تشکیل دے سکتے ہیں۔”
آخری بات یہ ہے کہ، چاہے ایٹم ہمارے جیسے ایک دوسرے کو نہیں چھوتے، ایٹمی چھونا وہ چیز ہے جو ہماری زندگی کی بنیاد ہے۔
“ایک کرسی یا چٹان اپنی شکل میں ایک کرسی یا چٹان نہیں رکھ سکتی اگر اس کی ایٹمز ایک دوسرے کو کیمیائی بندھنوں کے ذریعے نہ چھوتے ہوں،” انہوں نے کہا۔ “تمام مادی اثرات کسی نہ کسی شکل میں ایٹموں کے آپس میں چھونے سے پیدا ہوتے ہیں، بشمول کیمیائی ردعمل، ارتعاشات، آواز کی لہریں، حرارت، وغیرہ۔”ی ہے کہ ہم “چھونا” سے کیا مراد لیتے ہیں، یہ وضاحت کی ہے کرسٹوفر بیئرڈ، ویسٹ ٹیکساس اے اینڈ ایم یونیورسٹی کے فزکس کے ایسوسی ایٹ پروفیسر نے۔
“انسانی سطح پر، جب ہم کہتے ہیں کہ دو اشیاء ایک دوسرے کو چھو رہی ہیں، تو ہمارا مطلب یہ ہوتا ہے کہ ایک چیز کی واضح بیرونی سطح دوسری چیز کی واضح بیرونی سطح پر واقع ہوتی ہے”، بیئرڈ نے لائیو سائنس کو ای میل میں بتایا۔ “[لیکن] یہ قسم کا چھونا ایٹمی سطح پر حقیقت میں معنی نہیں رکھتا کیونکہ ایٹموں کی کوئی واضح بیرونی سطح نہیں ہوتی۔”
ایک ایٹم نہ تو ایک ٹھوس شے ہے اور نہ ہی وہ سب سے چھوٹا یونٹ ہے جو سائنسدانوں کو معلوم ہے۔ اس کے بجائے، ایک ایٹم کئی مختلف ذرات پر مشتمل ہوتا ہے جو مخصوص قوانین کے تحت تعامل کرتے ہیں۔ اس کے مرکز میں، ایک ایٹم کا نیوکلیس ہوتا ہے جو الیکٹرانوں کے بادل سے گھرا ہوتا ہے۔
لیکن قریب سے دیکھنے پر یہ نیوکلیس پروٹان اور نیوٹران پر مشتمل ہوتا ہے، جو ذراتی اجزاء جیسے کوارکس اور گلونز سے بنے ہوتے ہیں۔ مختلف عناصر کے ایٹموں میں پروٹانوں، نیوٹرانوں اور الیکٹرانوں کی مختلف تعداد ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر، ہائیڈروجن کے ایٹم میں ایک پروٹان، ایک الیکٹران اور صفر نیوٹران ہوتے ہیں، جبکہ یورینیم میں 92 پروٹان، 92 الیکٹران اور 146 نیوٹران تک ہو سکتے ہیں۔ (کسی عنصر میں نیوٹرانوں کی تعداد اس کے آئسوٹوپ کے مطابق مختلف ہو سکتی ہے۔)
ایک ایٹم کی الیکٹرانوں کا بادل چھونے کی حد کو واضح کرنا مشکل بناتا ہے، بیئرڈ نے کہا۔ اس کے بجائے، اسے اس نقطہ کے طور پر بیان کرنا زیادہ مفید ہے جو کسی جسمانی یا کیمیائی اثر کو متحرک کرتا ہے، جیسے کیمیائی بندھنوں کی تخلیق۔ یہ اس وقت پیدا ہو سکتا ہے جب ایٹموں کے الیکٹران بادل کافی حد تک اوورلیپ کرتے ہیں، انہوں نے کہا۔
“وہ اس وقت چھوتے ہیں جب ایک ایٹم کے الیکٹران اور بادل اتنے زیادہ دوسرے ایٹم کے بادل کے ساتھ اوورلیپ کرتے ہیں کہ جسمانی یا کیمیائی اثرات شروع ہو جاتے ہیں،” بیئرڈ نے وضاحت کی۔ “یہ ایٹمی سطح پر چھونے کی بہترین تعریف ہو سکتی ہے۔”
ایٹموں کے درمیان چھونا مختلف قوتوں کے ذریعے ہو سکتا ہے، بشمول الیکٹرو میگنیٹزم، کشش ثقل اور کوانٹم میکینکس۔ مائع اور ٹھوس اشیاء عام طور پر کیمیائی بندھنوں کے ذریعے ایک دوسرے کو چھوتی ہیں، بیئرڈ نے کہا، اور گیسیں ایک دوسرے سے ٹکرا کر چھوتی ہیں۔
ایک اور قسم کا چھونا اس وقت ہو سکتا ہے جب ذرات بہت تیز رفتار سے ٹکراتے ہیں، جیسے سی ای آر این کے “لارج ہیڈران کولائیڈر” جیسے پارٹیکل ایکسیلیریٹر میں ہوتا ہے، زیقوان سن، ایم آئی ٹی کے سنٹر فار تھیوریٹیکل فزکس میں ڈاکٹریٹ کے امیدوار نے کہا۔
“جب ایٹم ایک دوسرے سے اتنی زیادہ توانائی کے ساتھ ٹکراتے ہیں کہ ان کے الیکٹران بادل اوورلیپ ہو جائیں … نیوکلیس لچکدار یا غیر لچکدار ٹکراو کا سامنا کر سکتا ہے،” سن نے لائیو سائنس کو ای میل میں بتایا۔ “اگر تصادم لچکدار ہے، تو نیوکلیس بس سمت بدلتا ہے اور اپنے الیکٹران دوبارہ تلاش کر کے وہی ایٹم بن جاتا ہے جو وہ تھا۔ اگر نیوکلیس غیر لچکدار طور پر ٹکراتا ہے، تو یہ پروٹانوں اور نیوٹرانوں میں ٹوٹ جاتا ہے اور یہ نئے نیوکلیس تشکیل دے سکتے ہیں۔”
آخری بات یہ ہے کہ، چاہے ایٹم ہمارے جیسے ایک دوسرے کو نہیں چھوتے، ایٹمی چھونا وہ چیز ہے جو ہماری زندگی کی بنیاد ہے۔
“ایک کرسی یا چٹان اپنی شکل میں ایک کرسی یا چٹان نہیں رکھ سکتی اگر اس کی ایٹمز ایک دوسرے کو کیمیائی بندھنوں کے ذریعے نہ چھوتے ہوں،” انہوں نے کہا۔ “تمام مادی اثرات کسی نہ کسی شکل میں ایٹموں کے آپس میں چھونے سے پیدا ہوتے ہیں، بشمول کیمیائی ردعمل، ارتعاشات، آواز کی لہریں، حرارت، وغیرہ۔”
