یہ امر ایک مسلم حقیقت ہے کہ ارتقائے زندگی کا اہم ترین جزو ہونے کے ساتھ ساتھ روشنی بقائے حیات کے لیے بھی لازم ہے۔ سائنس کی ترقی اور کائنات کے پوشیدہ رازوں کو جاننے میں روشنی کا کلیدی کردار رہا ہے۔ اربوں کہکشاؤں کی وسعتوں میں پھیلے کھربوں ستاروں کے احوال اور ان میں رونما ہوتی حشر سامانیوں کی داستانیں سناتی یہ روشنی اپنی ساخت میں ایک سحر انگیز  کار گزار ہے۔ روشنی کی موج یا ذرّاتی ساخت سے متعلق تجربات و مشاہدات نے لگ بھگ تین سو برس وقت کے نامور سائنسدانوں کو انگشت بدنداں رکھا۔

بیسویں صدی میں کوانٹم میکانیات کی دریافت سے جہاں سائنس کی ترقی کے نئے دور کا آغاز ہوا وہیں روشنی اور اس سے جڑے نظریات بھی اس ارتقائی عمل سے محفوظ نہ رہے اور نتیجتاً کلاسیکی اور کوانٹم روشنی میں تفاوت کی صورت واضح ہوئی۔ یہ بات یہاں قابلِ ذکر ہے کہ روشنی کلاسیکی ہو یا کوانٹم، اس کے بنیادی ذرّے، یا توانائی کے پیکٹ، کو فوٹان ہی کہا جائے گا۔

کوانٹم میکانیات سے جُڑے انہی اسرار کی کھوج میں لمز یونیورسٹی کے سائنس اور انجینئرنگ سکول کے ڈین ڈاکٹر صبیح انور، ڈاکٹر علی اکبر اور طالبِ علم فیضان الہٰی نے کلاسیکی بصریات کے ایک مشہور رجحان کو کوانٹم روشنی سے جانچنے کا تجربہ کیا۔ کوانٹم روشنی کی افزائش ایک نان لینیئر کرسٹل سے کی گئی، جس میں قانون بقائے توانائی کو ملحوظ خاطر رکھتے ہوئے ایک خاص توانائی کا فوٹان دو کم توانائی والے فوٹانز میں تبدیل ہوتا ہے۔  ان میں سے ایک فوٹان کو مزید ایک ہمہ رخ کرسٹل مقناطیسی میدان کی موجودگی میں سے گزارا گیا اور روشنی کے تقطیبی خواص میں ہونے والی تبدیلی کا تجزیہ کیا گیا۔ اس تبدیلی کو گردشِ فاراڈے کہا جاتا ہے۔

یہ سائنسی کاوش اس لحاظ سے  بھی منفرد ہے کہ اس تجربے سے حاصل ہونے والے نتائج کو خالصتًا کوانٹم میکانکی اصولوں )کوانٹم پراسیس ٹوموگرافی( سے پرکھا گیا اور ایک سنگل فوٹان کی گردشِ فاراڈے کی پیمائش کی گئی۔ کلاسیکی اور کوانٹم میکانیات کا حسین امتزاج ثابت ہونے والا یہ تجربہ طبیعات کی تین مختلف شاخوں یعنی کلاسیکی بصریات، کنڈینسڈ مادہ اور کوانٹم انفارمییشن کا خوبصورت ملاپ بھی ہے۔

اردو کے نامور شاعر، ن م راشد نے کہا تھا:

“تمنا کی وسعت کی کس کو خبر ہے جہاں زاد”

مگر یوں لگتا ہے جیسے تمنا کی بھی وہی وسعت ہے جو روشنی کو میسر ہے۔

مصنف:
ڈاکٹر علی اکبر
پوسٹ ڈاکٹریٹ, شعبہ  طبیعیات

اس تحقیقی مقالہ کی مکمل تفصیلات:

Ali Akbar,  Faizan-e-Ilahi, Muhammad Sabieh Anwar, Quantum process tomography of a magneto-optic transformation, Physics Letters A, Volume 406, 2021, 127467, ISSN 0375-9601,

https://doi.org/10.1016/j.physleta.2021.127467