لیب میں تیار کردہ بلیک ہول فزکس: توانائی اور ویو ٹیکنالوجی میں ایک انقلاب
CUNY ایڈوانسڈ سائنس ریسرچ سینٹر (ASRC) کے ماہرینِ طبیعیات نے ایک ساکن لیبارٹری کے ماحول میں گھومتے ہوئے بلیک ہول کے انتہائی توانائی نکالنے کے میکانزم کی کامیابی سے نقل تیار کر لی ہے۔ میٹامٹیریلز (metamaterials) کا استعمال کرتے ہوئے سپر لومینل (superluminal) گردش کی نقل تیار کر کے، یہ پیش رفت نظریاتی ایسٹرو فزکس کو عملی اور قابل توسیع ٹیکنالوجی کے دائرے میں لے آئی ہے۔
جسمانی حرکت کے بغیر پینروز پروسیس (Penrose Process) کی دوبارہ تخلیق
پانچ دہائیوں سے زائد عرصے سے، "پینروز پروسیس" — جو کہ 1969 میں نوبل انعام یافتہ سر روجر پینروز کی تجویز کردہ ایک تھیوری ہے — یہ بتاتی ہے کہ بلیک ہول کے ارگوسفیئر (ergosphere) سے توانائی حاصل کی جا سکتی ہے۔ فطرت میں، ایسا اس لیے ہوتا ہے کیونکہ بلیک ہول کی گردش خود اسپیس ٹائم (space-time) کو کھینچتی ہے، جس سے ذرات کو داخل ہونے والی توانائی سے زیادہ توانائی کے ساتھ نکلنے کا موقع ملتا ہے۔ تاہم، زمین پر اس کی جانچ کرنا پہلے ناممکن تھا، کیونکہ کوئی بھی مکینیکل آلہ تباہ ہوئے بغیر ان قوتوں کی نقل کرنے کے لیے اتنی تیزی سے نہیں گھوم سکتا تھا۔
پرنسپل انویسٹی گیٹر Andrea Alù کی قیادت میں CUNY ASRC کی ٹیم نے "مصنوعی گردش" (artificial rotation) کا استعمال کرتے ہوئے اس جسمانی حد کو عبور کیا۔ کسی جسمانی چیز کو گھمانے کے بجائے، انہوں نے جدید میٹامٹیریلز پر مشتمل ایک ساکن ریڈیو فریکوئنسی رنگ تیار کیا۔ الیکٹرانک اجزاء کی برقی خصوصیات میں تبدیلیوں کے درست وقت کا تعین کر کے، محققین نے ایک متحرک ویو پیٹرن تخلیق کیا جو روشنی کی رفتار سے بھی تیز گھومتے ہوئے جسم کی نقل کرتا ہے۔ اس نے برقی مقناطیسی لہروں (electromagnetic waves) کو سسٹم کے ساتھ تعامل کرنے اور بڑھ کر (amplified) نکلنے کی اجازت دی، جس سے ایک کنٹرول شدہ ماحول میں پینروز-زیلڈوویچ (Penrose-Zel'dovich) پروسیس کا مؤثر طور پر ثبوت مل گیا۔
ایسٹرو فزکس سے کوانٹم کمپیوٹنگ اور دفاع تک
اگرچہ یہ تجربہ کائنات کے سب سے پرتشدد مظاہر کو سمجھنے کا ایک راستہ فراہم کرتا ہے، لیکن اس کی اصل اہمیت زمینی اطلاقات میں ہے۔ ساکن مصنوعی گردش کے ذریعے مخصوص لہروں کو بڑھانے کی صلاحیت ویو-میٹر انٹرو ایکشن (wave-matter interaction) کے لیے ایک نئی سرحد کھولتی ہے۔
تحقیقی ٹیم، بشمول کو-لیڈ آتھر Hady Moussa اور لیڈ آتھر Hadiseh Nasari، نے اس ٹیکنالوجی کے لیے کئی زیادہ اثر انگیز شعبوں کی نشاندہی کی ہے:
- وائرلیس کمیونیکیشن اور ریڈار: براڈ بینڈ سلیکٹیو ایمپلیفیکیشن (broadband selective amplification) کرنے کی صلاحیت انتہائی موثر، تیز رفتار وائرلیس نیٹ ورکس اور زیادہ جدید ریڈار سسٹمز کا باعث بن سکتی ہے۔
- ایڈوانسڈ آپٹکس اور فوٹونکس: کمپیوٹر چپس کے ذریعے روشنی کی حرکت کو کنٹرول کر کے، یہ ٹیکنالوجی ڈیٹا پروسیسنگ کی رفتار میں انقلاب برپا کر سکتی ہے۔
- کوانٹم سائنس: یہ پلیٹ فارم ویو فزکس اور کوانٹم میکانکس کے ملاپ کو تلاش کرنے کے لیے ایک ہمہ گیر ماحول فراہم کرتا ہے۔
قابل ذکر ہے کہ اس منصوبے کو امریکی محکمہ دفاع (DoD) اور نیشنل سائنس فاؤنڈیشن سے اہم تعاون حاصل ہوا، جو سگنل پروسیسنگ اور الیکٹرانک وارفیئر کے شعبوں میں اس ٹیکنالوجی کی تزویراتی اہمیت کو اجاگر کرتا ہے۔
بھارت کی تکنیکی خودمختاری کے لیے تزویراتی اثرات
جیسے جیسے کوانٹم برتری اور 6G کے غلبے کے لیے عالمی مقابلہ تیز ہو رہا ہے، یہ پیش رفت اس بات کا اشارہ ہے کہ کس طرح بنیادی طبیعیات کو تکنیکی فائدے کے لیے ہتھیار کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ بھارت کے لیے، جو نیشنل کوانٹم مشن اور مقامی سیمیکنڈکٹر مینوفیکچرنگ میں جارحانہ طور پر سرمایہ کاری کر رہا ہے، ایسی پیش رفتیں اہم سنگ میل ہیں۔
بھارت کے لیے اس کے معنی
- کوانٹم اور سیمیکنڈکٹر عزائم: چونکہ بھارت ایک مضبوط مقامی سیمیکنڈکٹر ایکو سسٹم بنانے کی کوشش کر رہا ہے، اس لیے میٹامٹیریل پر مبنی ویو مینیپولیشن (wave manipulation) میں مہارت حاصل کرنا اگلی نسل کے تیز رفتار پروسیسرز اور کوانٹم کمیونیکیشن لنکس تیار کرنے کے لیے ضروری ہوگی۔
- دفاع اور الیکٹرانک وارفیئر: ریڈار اور سگنل ایمپلیفیکیشن میں ممکنہ اطلاق بھارت کی انڈو پیسیفک خطے میں برابری برقرار رکھنے کے لیے جدید الیکٹرانک وارفیئر صلاحیتوں کی تزویراتی ضرورت کے لیے انتہائی اہم ہے۔
- تزویراتی تحقیقی ہم آہنگی: بھارتی سائنسی اداروں کو "ٹائم انجینئرڈ" (time-engineered) میٹریلز اور میٹامٹیریلز پر توجہ بڑھانی چاہیے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ ملک عالمی طاقتوں کی جانب سے برآمد کیے جانے والے ڈوئل یوز ڈیپ ٹیک (dual-use deep-tech) کا محض ایک صارف نہ بن کر رہ جائے۔