سوئٹزرلینڈ میں دنیا کے سب سے بڑے پارٹیکل پراجیکٹ کے محققین نے ایک نیا سپر پارٹیکل کولائیڈر بنانے کی تجاویز پیش کی ہیں جو موجودہ سے کہیں زیادہ بڑا ہوگا۔ نئے ٹکرانے والے کا مقصد ایسے نئے ذرات کو دریافت کرنا ہے جو طبیعیات میں انقلاب برپا کریں گے اور سائنس دانوں کو کائنات کے کام کرنے کے طریقے کی مزید مکمل تفہیم کی طرف لے جائیں گے۔ اگر یہ منصوبہ منظور ہو جاتا ہے تو یہ موجودہ دیوہیکل مشین سے تین گنا بڑا ہو گا، جو سوئٹزرلینڈ میں کام کر رہی ہے۔ لیکن نئے ٹکرانے والے کی تعمیر پر 12 بلین پاؤنڈ کی لاگت نے کچھ ابرو اٹھائے ہیں، ایک نقاد نے اس منصوبے پر ہونے والے اخراجات کو “لاپرواہ” قرار دیا ہے۔ یہ رقم، جو کہ صرف ابتدائی تعمیراتی لاگت کی نمائندگی کرتی ہے، یورپی تنظیم برائے نیوکلیئر ریسرچ (CERN) کے رکن ممالک سے آئے گی، جس میں برطانیہ بھی شامل ہے، اور بعض ماہرین نے سوال کیا ہے کہ کیا اس رقم کو خرچ کرنا معاشی معنی رکھتا ہے۔ Large Hadron Collider (LHC) کی سب سے بڑی کامیابی 2012 میں ہگز بوسن نامی ایک نئے ذرے کی دریافت تھی۔ لیکن اس کے بعد سے، سیاہ مادے اور تاریک توانائی کو ٹریک کرنے کے طبیعیات میں اس کے دو اہم اہداف ناممکن ہو گئے ہیں، اور محققین کا خیال ہے کہ یہ سستے ہیں۔ ان مقاصد کو حاصل کرنے کے اختیارات۔ نئی مشین کو فیوچر سرکلر کولائیڈر (FCC) کہا جائے گا۔ CERN کے ڈائریکٹر جنرل، پروفیسر Fabiola Gianotti نے اسے ایک “خوبصورت مشین” قرار دیا، اگر منظوری دی جائے۔ فابیولا نے بتایا: “یہ ایک ایسا آلہ ہے جو انسانیت کو کائنات کے بارے میں ہمارے علم کے بارے میں بنیادی طبیعیات میں سوالات کے جوابات دینے کے لیے بہت بڑا قدم اٹھانے کی اجازت دے گا۔ ایسا کرنے کے لیے، ہمیں ان سوالات کو حل کرنے کے لیے ایک زیادہ طاقتور ٹول کی ضرورت ہے۔” پلب گھوش اور کیٹ سٹیونز دنیا کے سب سے بڑے پارٹیکل ایکسلریٹر کے اندر جاتے ہیں اور یہ جاننے کے لیے کہ سائنسدان اس سے بھی بڑا ایکسلریٹر کیوں چاہتے ہیں۔ CERN سوئٹزرلینڈ اور فرانس کی سرحد پر جنیوا کے قریب واقع ہے۔ لارج ہیڈرون کولائیڈر ایک سرکلر زیر زمین سرنگ پر مشتمل ہے جس کا فریم 27 کلومیٹر ہے۔ یہ ایٹموں کے اندرونی حصے (ہیڈرونز) کو گھڑی کی سمت اور گھڑی کی مخالف سمت میں تیز کرتا ہے تاکہ روشنی کی رفتار کے قریب رفتار تک پہنچ سکے۔ جب کچھ پوائنٹس تک پہنچ جاتے ہیں، تو ڈیوائس ان ہیڈرنز کو آپس میں ٹکرا کر ایٹموں کو تباہ کر دیتی ہے، جو کسی بھی دوسرے سے زیادہ طاقتور ہے۔ یہ تصادم چھوٹے ذیلی ایٹمی ذرات پیدا کرتے ہیں، اور سائنسدانوں کو ایٹموں کے اجزاء اور وہ ایک دوسرے کے ساتھ کیسے تعامل کرتے ہیں یہ جاننے میں مدد کرتے ہیں۔
‘تخلیق کے پیچھے ایک انقلابی دریافت’
سپر ہیڈرون کولائیڈر کی 10 سال سے زیادہ عرصہ قبل ہگز بوسن کے ذرے کی دریافت ایک اہم پیش رفت تھی۔ یہ برطانوی ماہر طبیعیات پیٹر ہگز کے نظریہ پر مبنی تھا، جس نے 1964 میں ایک ایسے بلڈنگ بلاک کے وجود کی پیشین گوئی کی تھی جو کائنات میں موجود دیگر تمام ذرات کو ان کی شکل دیتا ہے، لیکن یہ بلڈنگ بلاک اس وقت تک دریافت نہیں ہوا جب تک کہ لارج ہیڈرون کولائیڈر (LHC) میں واقع نہیں ہوا۔ 2012. یہ اس پہیلی کا آخری ٹکڑا تھا۔ ذیلی ایٹمی ذرہ طبیعیات کا موجودہ نظریہ، جسے معیاری ماڈل کہا جاتا ہے۔ موجودہ تجویز یہ ہے کہ مستقبل کے لارج سرکلر کولائیڈر کو دو مراحل میں بنایا جائے۔ پہلا مرحلہ 2040 کی دہائی کے وسط میں شروع ہوگا، اور الیکٹران آپس میں ٹکرا جائے گا۔ امید ہے کہ بڑھتی ہوئی توانائی سے سائنسدانوں کو تفصیل سے مطالعہ کرنے کے لیے ہگز کے ذرات کی بڑی تعداد پیدا کرنے میں مدد ملے گی۔ دوسرا مرحلہ 2070 کی دہائی میں شروع ہوگا، اور اس کے لیے زیادہ طاقتور اور انتہائی جدید میگنےٹ کی ضرورت ہوگی، جو ابھی تک ایجاد نہیں ہوئے ہیں۔ نئے ذرات کی تلاش میں تصادم میں الیکٹران کے بجائے بھاری پروٹون استعمال کیے جائیں گے۔ مستقبل کے سرکلر کولائیڈر کا سائز لارج ہیڈرون کولائیڈر کے فریم سے تقریباً تین گنا زیادہ ہوگا، یعنی یہ 91 کلومیٹر لمبا اور اس سے دوگنا گہرا ہوگا۔
”انہیں ایک بڑے ہیڈرون کولائیڈر کی ضرورت کیوں ہے؟”
اس کی وجہ یہ ہے کہ Large Hadron Collider، جس کی تعمیر پر 3.75 بلین پاؤنڈ لاگت آئی اور 2008 میں کام کرنا شروع کیا، ابھی تک ایسے ذرات تلاش کرنے میں کامیاب نہیں ہوسکے جو کائنات کے 95 فیصد حصے کی وضاحت کرنے میں مدد کریں۔ سائنس دان اب بھی دو بڑے نامعلوموں کی تلاش میں ہیں: ایک قوت جسے تاریک توانائی کہا جاتا ہے جو کشش ثقل کے خلاف کام کرتی ہے، کائنات میں موجود اشیاء کو کہکشاؤں کی طرح ایک دوسرے سے دور دھکیلتی ہے۔ دوسرا تاریک مادہ ہے جس کا پتہ نہیں لگایا جا سکتا لیکن کشش ثقل کے ذریعے اس کی موجودگی کو محسوس کیا جا سکتا ہے۔ پروفیسر فیبیولا ہمیں بتاتی ہیں، ’’ہم کچھ بڑی چیز کھو رہے ہیں۔ وہ کہتی ہیں کہ مستقبل کے رنگ ٹکرانے والوں کی ضرورت ہے کیونکہ ان تاریک ذرات کی دریافت ایک نئے، زیادہ مکمل نظریہ کی طرف لے جائے گی کہ کائنات کیسے کام کرتی ہے۔ 20 سال سے زیادہ پہلے، CERN کے بہت سے محققین نے پیش گوئی کی تھی کہ Large Hadron Collider کو یہ پراسرار ذرات مل جائیں گے۔ ایسا نہیں ہوا۔ اس منصوبے کے ناقدین، جیسا کہ میونخ سینٹر فار میتھمیٹیکل فلاسفی کے ڈاکٹر سبین ہوسنفیلڈر کا کہنا ہے کہ اس بات کی کوئی گارنٹی نہیں ہے کہ نیا ٹکرانے والا کامیاب ہوگا۔ انہوں نے کہا کہ پارٹیکل فزکس تحقیق کا ایک بڑا شعبہ ہے جسے تاریخی وجوہات کی بناء پر اچھی طرح سے مالی اعانت فراہم کی جاتی ہے، اور یہ نیوکلیئر فزکس کے بعد تیار ہوا ہے اور اسے دوبارہ مناسب سائز تک کم کرنے کی ضرورت ہے، شاید اس کے موجودہ سائز کا 10 فیصد۔ برطانوی حکومت کے سابق چیف سائنسی مشیر پروفیسر سر ڈیوڈ کنگ نے بی بی سی نیوز کو بتایا کہ ان کا خیال ہے کہ اس منصوبے پر 12 بلین پاؤنڈ خرچ کرنا ’لاپرواہی‘ ہوگی۔ انہوں نے مزید کہا: “جب دنیا کو ماحولیاتی ایمرجنسی جیسے خطرات کا سامنا ہے، تو کیا یہ دانشمندی نہیں ہوگی کہ اس تحقیقی رقم کو ان کوششوں کی طرف لے جایا جائے جس کا مقصد ایک قابل انتظام مستقبل بنانا ہے؟” خود ذرہ طبیعیات دانوں کے درمیان یہ بحث بھی ہے کہ آیا جائنٹ رنگ کولائیڈر بہترین آپشن ہے۔ یونیورسٹی آف گلاسگو سے تعلق رکھنے والے پروفیسر ایڈن رابسن نے بی بی سی کو بتایا کہ سیدھی لائن میں بنایا جانے والا ٹکرانے والا سستا ہوگا۔ “اس کے تین اہم فائدے ہیں،” انہوں نے وضاحت کی۔ سب سے پہلے، گول کی بجائے لکیری مشین کو مرحلہ وار بنایا جا سکتا ہے۔ دوسرا، لاگت کا پروفائل کچھ مختلف ہوگا، لہذا ابتدائی مرحلہ کم مہنگا ہوگا۔ “اور تیسرا، سرنگ چھوٹی ہے، آپ اسے تیزی سے کر سکتے ہیں۔” لیکن مستقبل کا رنگ ٹکرانے والا CERN کا ترجیحی آپشن ہے۔ یہ یورپ اور دنیا بھر میں طبیعیات دانوں کے درمیان وسیع تر مشاورت کا نتیجہ ہے۔ CERN فی الحال رکن ممالک کی جانب سے اپنی تجویز پر ردعمل کی پیمائش کر رہا ہے، جسے نئی مشین کے لیے ادائیگی کرنا پڑے گی۔
