جب ایک برس آئن سٹائن وقت ضائع کرتا رہا,صاحب زادہ محمد زابر سعید بدر

 آئن سٹائن کے نظریہ آضافیت کی کہانی

_______________

جب ایک برس آئن سٹائن وقت ضائع کرتا رہا... 

مدیر: صاحبزادہ زابر سعید بدر 

ترجمہ و معاون: حفصہ زابر سعید بدر 

 جب البرٹ آئن سٹائن جوان تھا، اُس نے ایک سال کچھ خاص نہیں کیا، بس آرام سے وقت گزارا۔ اکثر والدین یہ بات بھول جاتے ہیں کہ کبھی کبھی “وقت ضائع کرنا” بھی فائدہ مند ہوتا ہے۔ اُس وقت آئن سٹائن اٹلی کے ایک شہر، پاویا میں رہتا تھا۔ اُس نے جرمنی میں اپنی پڑھائی چھوڑ دی تھی کیونکہ وہاں کے اسکول کے سخت اصول اُسے پسند نہیں آئے۔

اُس کا والد ایک انجینئر تھا اور وہ بجلی کے پلانٹ لگا رہا تھا۔ آئن سٹائن کینٹ نامی فلسفی کی کتابیں پڑھتا اور یونیورسٹی میں کبھی کبھار شوق سے لیکچر سننے چلا جاتا، لیکن وہاں داخلہ نہیں لیا تھا۔ وہ صرف سیکھنے کے لیے پڑھتا تھا، امتحان کے لیے نہیں — اور اسی طرح کے لوگ آگے جا کر بڑے سائنسدان بنتے ہیں۔

کچھ سال بعد، آئن سٹائن نے سوئٹزرلینڈ کے زیورخ شہر کی ایک بڑی یونیورسٹی میں داخلہ لیا اور فزکس (طبیعیات) پڑھنے لگا۔ 1905 میں اُس نے ایک مشہور سائنسی رسالے میں تین بڑے مضمون بھیجے۔ ہر مضمون اتنا اہم تھا کہ اُس پر الگ الگ نوبل انعام دیا جا سکتا تھا۔

پہلے مضمون میں اُس نے ثابت کیا کہ ایٹم (ذرّات) واقعی موجود ہیں۔

دوسرے میں اُس نے کوانٹم میکینکس (ایک نئی سائنس) کی بنیاد رکھی۔

اور تیسرے میں اُس نے اپنی پہلی "نسبیت کی تھیوری" (Special Relativity) بتائی — جس میں کہا گیا کہ وقت ہر کسی کے لیے ایک جیسا نہیں گزرتا۔ اگر دو جڑواں بھائی ہوں اور ایک بہت تیز رفتار سفر پر جائے تو واپسی پر وہ دوسرے سے چھوٹا لگے گا!

یہ تھیوری بہت مشہور ہوئی اور آئن سٹائن کو دنیا کی یونیورسٹیوں سے نوکریوں کی آفر آنے لگیں۔ مگر اُس کے دل میں ایک سوال باقی تھا: یہ نئی تھیوری کششِ ثقل (gravity) یعنی چیزوں کے زمین پر گرنے کے قانون کے ساتھ میل نہیں کھاتی۔

اُس نے سوچنا شروع کیا کہ شاید نیوٹن (وہ سائنسدان جس نے کششِ ثقل دریافت کی تھی) کا قانون اب بدلا جا سکتا ہے۔ اس بات پر غور کرتے کرتے اُس نے دس سال لگا دیے — دس سال محنت، غلطیوں، تجربوں اور کوششوں کے۔

آخرکار، نومبر 1915 میں اُس نے ایک نیا نظریہ لکھا: "عمومی نظریہٴ نسبیت" (General Theory of Relativity)۔ یہ اُس کی سب سے بڑی کامیابی تھی۔ روسی سائنسدان لیو لانداؤ نے کہا تھا کہ یہ "سب سے خوبصورت نظریہ" ہے۔

دنیا میں کچھ چیزیں ہمیشہ دل کو چھو لیتی ہیں — جیسے موزارٹ کی دھنیں، ہومر کی کہانی، یا مائیکل اینجلو کی پینٹنگ۔ ان کو سمجھنے کے لیے وقت لگتا ہے، لیکن جب سمجھ آ جائیں تو دنیا ایک نئی نظر سے دکھائی دینے لگتی ہے۔

آئن سٹائن کی عمومی نظریہٴ نسبیت بھی ایسی ہی ایک خوبصورت تخلیق ہے — ایک ایسا خیال جس نے دنیا کو بدل کر رکھ دیا۔

میں گرمیوں کی چھٹیوں میں تھا۔ ایک پرانی سی کتاب پڑھ رہا تھا جس کے کنارے چوہوں نے کتر ڈالے تھے، کیونکہ رات کو میں وہ کتاب اُن سوراخوں کے آگے رکھ دیتا تھا جہاں سے چوہے آتے تھے۔ میں اٹلی کے ایک پرانے، پہاڑی گھر میں رہتا تھا جو کافی بوسیدہ سا تھا، لیکن وہاں میں یونیورسٹی کی بورنگ کلاسوں سے بچنے کے لیے آ جاتا تھا۔

کبھی کبھار میں کتاب سے نظر اٹھا کر چمکتے ہوئے سمندر کو دیکھتا تو یوں لگتا جیسے میں خود آئن سٹائن کے بتائے ہوئے “مڑے ہوئے وقت اور خلا (space and time)” کو دیکھ رہا ہوں۔ یہ ایسا لگتا جیسے کوئی دوست میرے کان میں کوئی چھپی ہوئی سچائی آہستہ سے بتا رہا ہو — جیسے اچانک حقیقت کا پردہ ہٹ گیا ہو، اور دنیا کا اصل، گہرا حسن سامنے آ گیا ہو۔

جب سے ہمیں پتا چلا ہے کہ زمین گول ہے اور اپنے محور پر گھومتی ہے، ہم سمجھ گئے ہیں کہ حقیقت ویسی نہیں ہوتی جیسی نظر آتی ہے۔ اور جب بھی انسان کوئی نیا راز جانتا ہے، تو یہ ایک جذباتی لمحہ ہوتا ہے — جیسے کسی نے ایک نیا پردہ اٹھا دیا ہو۔

لیکن علم کی تاریخ میں جتنے بھی بڑے انکشاف ہوئے ہیں، آئن سٹائن کا نظریہ سب سے حیران کن ہے۔ کیوں؟

سب سے پہلے، اس لیے کہ جب آپ اسے سمجھ لیتے ہیں تو معلوم ہوتا ہے کہ یہ بہت سادہ اور خوبصورت بات ہے۔ آئیے آسان الفاظ میں سمجھتے ہیں:

پرانی باتوں میں، آئزک نیوٹن نے بتایا تھا کہ چیزیں زمین پر کیوں گرتی ہیں اور سیارے سورج کے گرد کیوں گھومتے ہیں۔ اُس نے کہا تھا کہ ایک “طاقت” (Force) ہے جو ہر چیز کو دوسری چیز کی طرف کھینچتی ہے — اسے اُس نے “کششِ ثقل” (Gravity) کہا۔

لیکن نیوٹن کو یہ نہیں پتا تھا کہ یہ طاقت ایک چیز سے دوسری تک کیسے پہنچتی ہے، جب اُن کے درمیان کچھ بھی نہیں۔ اُس نے “خلا” یا “space” کو ایک خالی ڈبہ سمجھا — جیسے ایک بڑا بکسہ، جس کے اندر تمام چیزیں حرکت کرتی ہیں۔

پھر آئن سٹائن سے کچھ سال پہلے، دو انگریز سائنسدان مائیکل فیراڈے اور جیمز میکسویل نے ایک نئی چیز دریافت کی — برقی مقناطیسی میدان (electromagnetic field)۔ یہ میدان حقیقت میں موجود ہوتا ہے، پورے خلا میں پھیلا ہوا، جس میں ریڈیو لہریں سفر کرتی ہیں، جو ہل سکتا ہے، جنبش کر سکتا ہے، جیسے پانی کی سطح۔

یہی میدان بجلی کو حرکت دیتا ہے — وہی بجلی جس کے پلانٹ آئن سٹائن کے والد لگاتے تھے۔ آئن سٹائن کو یہ خیال آیا کہ جس طرح بجلی کے لیے ایک “برقی میدان” ہوتا ہے، ویسے ہی کششِ ثقل کے لیے بھی ایک میدان ہونا چاہیے — “gravitational field”۔

لیکن یہاں آئن سٹائن کو ایک زبردست خیال آیا — ایک ایسا خیال جس نے سائنس کا رخ بدل دیا۔

اُس نے کہا: “کششِ ثقل کا میدان خلا میں نہیں پھیلا ہوتا — بلکہ وہ خود خلا (space) ہی ہوتا ہے!”

یعنی نیوٹن کا "خالی خلا" اصل میں خالی نہیں — بلکہ وہ خود مڑتا، جھکتا اور لچکدار ہے۔

اب خلا (space) کوئی سخت، جامد چیز نہیں رہا — بلکہ یہ خود ایک زندہ، نرم، لچکدار چیز ہے، جیسے ایک بڑی سی ربر کی چادر۔

سورج اپنے ارد گرد خلا کو موڑ دیتا ہے، اور زمین سورج کے گرد اس لیے نہیں گھومتی کہ کوئی “طاقت” اُسے کھینچ رہی ہے — بلکہ اس لیے کہ وہ اُس مڑے ہوئے خلا میں دوڑ رہی ہے، جیسے ایک گولی یا کنچا کسی قمع (funnel) میں گھومتا رہتا ہے۔

یہ تھیوری بتاتی ہے کہ ہم ایک “غیر مرئی ڈھانچے” میں بند نہیں — بلکہ ایک بڑے، نرم، خم دار خلا میں تیر رہے ہیں۔ یہی ہے آئن سٹائن کا جادو — ایک ایسا نظریہ جس نے دنیا کو دیکھنے کا انداز بدل دیا۔

جیسے ایک گیند کسی قمع (funnel) میں گھومتی ہے، وہ اس لیے نہیں گھومتی کہ اندر سے کوئی طاقت اُسے گھما رہی ہے، بلکہ اس لیے کہ قمع کی دیواریں مڑی ہوئی ہیں۔ اسی طرح زمین اور دوسرے سیارے سورج کے گرد گھومتے ہیں، کیونکہ خلا (space) مڑا ہوا ہے۔

اب سوال یہ تھا کہ یہ خلا کیسے مڑتا ہے، اس کو ہم گنتی (mathematics) کی زبان میں کیسے سمجھا سکتے ہیں؟

انیسویں صدی کے سب سے بڑے ریاضی دان کارل فریڈرک گاؤس (Carl Friedrich Gauss) نے ایسے فارمولے بنائے تھے جن سے پہاڑیوں یا لہر دار سطحوں کی شکل کو بیان کیا جا سکتا تھا۔ اس کے ایک شاگرد برنہارڈ ریمان (Bernhard Riemann) نے اس خیال کو آگے بڑھایا اور تین یا اس سے زیادہ بُعد (dimensions) والے خلا کو بیان کرنے کے لیے ایک نیا ریاضیاتی نظریہ پیش کیا۔

ریمان نے بتایا کہ مڑے ہوئے خلا کی خاصیت کو ایک ریاضیاتی علامت ‘R’ سے ظاہر کیا جا سکتا ہے، جسے آج ہم Riemann Curvature کہتے ہیں۔

آئن سٹائن نے ایک سادہ مگر حیران کن مساوات (equation) لکھی — اُس نے کہا کہ

“جہاں مادہ (matter) یا توانائی ہوتی ہے، وہاں خلا مڑ جاتا ہے۔”

بس یہی ہے پوری بات! آدھی لائن کی مساوات — لیکن اس میں پوری کائنات چھپی ہوئی ہے۔

اسی ایک نظریے سے بہت سے ایسے انکشاف ہوئے جو پہلے کسی کو خواب میں بھی ممکن نہیں لگتے تھے — مگر آج وہ سب سچ ثابت ہو چکے ہیں۔

سب سے پہلے:

یہ نظریہ بتاتا ہے کہ خلا ایک ستارے کے اردگرد مڑ جاتا ہے۔ جب خلا مڑتا ہے تو نہ صرف سیارے اُس کے گرد گھومتے ہیں بلکہ روشنی بھی سیدھی نہیں چلتی — بلکہ مُڑ جاتی ہے۔

آئن سٹائن نے پیشگوئی کی تھی کہ سورج کے پاس سے گزرتی روشنی کا راستہ تھوڑا سا مڑ جائے گا۔

1919 میں سائنسدانوں نے یہ ناپا — اور واقعی روشنی مڑ گئی تھی!

پھر اُس نے کہا: صرف خلا ہی نہیں، وقت بھی مڑتا ہے۔

اُس نے بتایا کہ اونچی جگہوں پر وقت نیچے کی نسبت تھوڑا تیز گزرتا ہے۔

اگر ایک جڑواں بھائی پہاڑوں پر رہے اور دوسرا سمندر کے کنارے، تو جب وہ ملیں گے تو پہاڑوں والا بھائی تھوڑا سا بڑا ہوگا — کیونکہ اُس کے لیے وقت تھوڑا تیز گزرا ہوگا!

یہ تو صرف شروعات تھی۔

جب ایک بہت بڑا ستارہ اپنا ایندھن (ہائڈروجن) ختم کر دیتا ہے، تو وہ بجھ جاتا ہے اور اپنا وزن برداشت نہیں کر پاتا۔ پھر وہ اپنے ہی اندر ڈھیر ہو کر ایک “سوراخ” میں بدل جاتا ہے۔

یہی ہیں مشہور بلیک ہولز (Black Holes) — وہ جگہیں جہاں خلا اتنا مڑ جاتا ہے کہ روشنی بھی وہاں سے نہیں نکل سکتی۔

آئن سٹائن کے وقت میں لوگ سمجھتے تھے کہ یہ صرف تصور ہیں، مگر آج سائنسدان سیکڑوں بلیک ہولز آسمان میں دیکھ چکے ہیں!

اور پھر آئن سٹائن کی مساوات نے ایک اور حیرت انگیز بات بتائی —

کہ پوری کائنات (universe) پھیل رہی ہے، سکڑ نہیں سکتی۔

1930 میں واقعی یہ دیکھا گیا کہ آسمان میں کہکشائیں ایک دوسرے سے دُور جا رہی ہیں — یعنی کائنات پھیل رہی ہے۔

یہی بات آگے جا کر بگ بینگ (Big Bang) کے نظریے کی بنیاد بنی — یعنی ابتدا میں کائنات ایک چھوٹی، بہت گرم چیز تھی جو ایک دھماکے سے پھیل گئی۔ بعد میں جب سائنسدانوں نے آسمان میں اس دھماکے کی بچی ہوئی گرمی (cosmic background radiation) دیکھی، تو آئن سٹائن کا نظریہ درست ثابت ہو گیا۔

اور ابھی یہ ختم نہیں ہوتا —

یہ نظریہ یہ بھی بتاتا ہے کہ خلا سمندر کی طرح لہروں میں ہلتا ہے۔

انہیں کہا جاتا ہے “Gravitational Waves” (کششِ ثقل کی لہریں)۔

آج یہ لہریں بھی آسمان میں ناپی جا چکی ہیں — اور وہ بالکل ویسی ہی ہیں جیسی آئن سٹائن نے سو سال پہلے بتائی تھیں،

یہاں تک کہ ان کے ناپنے میں ایک سو ارب میں سے صرف ایک کا فرق آیا!

مختصر یہ کہ آئن سٹائن کا نظریہ ہمیں ایک رنگوں بھری، حیرت انگیز دنیا دکھاتا ہے —

ایسی دنیا جہاں کائناتیں دھماکوں سے پیدا ہوتی ہیں،

خلا گہرے سیاہ سوراخوں (بلیک ہولز) میں ڈھیر ہو جاتا ہے،

وقت سیاروں کے قریب آ کر آہستہ ہو جاتا ہے،

اور آسمان کی وسعتیں سمندر کی لہروں کی طرح ہلتی، جھولتی ہیں۔ 

اور یہ سب کہانیاں یا خواب نہیں —

نہ ہی کسی پاگل کی بنائی ہوئی باتیں —

بلکہ یہ سب حقیقت ہے۔

یا یوں کہیں کہ یہ حقیقت کی ایک ایسی جھلک ہے جو عام دنوں میں ہمیں نظر نہیں آتی۔

یہ حقیقت بظاہر کسی خواب جیسی لگتی ہے،

لیکن دراصل یہ ہمارے روزمرّہ خوابوں سے بھی زیادہ حقیقی ہے۔

اور یہ سارا جادو صرف ایک سادہ خیال سے شروع ہوا:

کہ خلا (Space) اور کششِ ثقل کا میدان (Gravitational Field) —

دونوں ایک ہی چیز ہیں۔

اسی خیال سے آئن سٹائن نے ایک سادہ مگر حیران کن مساوات (Equation) لکھی،

جو کچھ یوں ہے 

Rab − ½ R gab = Tab

بس — یہی ہے! یہی پوری تھیوری کا خلاصہ ہے۔

یقیناً اس مساوات کو سمجھنے کے لیے آپ کو ریمان کی ریاضی پڑھنی پڑے گی،

اور یہ آسان نہیں، لیکن ناممکن بھی نہیں۔

اس کے لیے محنت اور لگن چاہیے —

اتنی ہی جتنی ایک خوبصورت دُھن یا بیتهوون (Beethoven) کے نازک موسیقی کے ٹکڑے کو سمجھنے میں لگتی ہے۔ 

اور آخر میں ان دونوں کا انعام ایک ہی ہے —

خوبصورتی اور دنیا کو نئی آنکھوں سے دیکھنے کی صلاحیت۔