ہماری کائنات چپٹی ہے یا گول، محدود ہے یا لامحدود؟ وہ معمہ جو سائنسدانوں کو آج تک الجھائے ہوئے ہے

کائنات کیسی ہے؟ یہ سوال زیادہ معنی خیز نہیں لگتا۔ لیکن اگر ناسا کی بات کو سچ مان لیا جائے کہ کائنات ہر چیز ہے، جس میں تمام مادہ اور توانائی سمیت وقت بھی شامل ہے، تو پھر سوال پیدا ہوتا ہے کہ ہر چیز کی کوئی شکل بھی ہوتی ہے؟

اگر آپ یہ مضمون پڑھ رہے ہیں، تو آپ کو ان لوگوں میں سے ایک ہونا چاہیے جو ناقابل فہم باتوں پر غور کرنے، ناقابل تصور کو تصور کرنے، اور ناقابل تسخیر کی کھوج لگانے کے لیے تیار رہتے ہیں۔

دوسرے لفظوں میں کائنات کے رازوں کی تلاش میں کسی متجسس محقق کی طرح جو ان معموں کے حل کے لیے نئے ٹھوس اور پائیدار تصورات کو سامنے لانا چاہتا ہے جنھوں نے صدیوں سے مفکرین کو انگلیوں پر نچا کر رکھا ہوا ہے۔

ان ماہرین کے لیے کائنات کی شکل ایک سنگین معاملہ ہے: آیا یہ ہمیشہ کے لیے پھیلتی رہے گی یا کسی دھماکے کے نتیجے میں ایک دن سمٹ کر تباہ ہو جائے گی۔

اسی سوال کا جواب تلاش کرنے سے یہ علم بھی ہو سکتا ہے کہ آیا کائنات لامحدود ہے یا محدود۔

تو اس معمہ کو کیسے حل کرنا شروع کیا جائے؟ البرٹ آئن سٹائن کے ساتھ۔

سنہ 1915 کے عمومی اضافیت کے نظریہ کے ساتھ یہ خیال پیدا ہوا کہ خلا کی ایک شکل ہے۔ اور ان تمام شکلوں میں سے جن پر غور کیا جا سکتا ہے، تین ہی ممکنات ہو سکتی ہیں:

پہلا یہ کہ یہ ایک بڑے پھیلتے ہوئے دائرے کی طرح ہے۔ دوسرا یہ ہے کہ یہ ہائپربولک، یعنی گھوڑے کی زین جیسی کوئی چیز ہے۔ اور تیسرا مفروضہ چپٹی شکل کا ہے جس کے مطابق کائنات کاغذ کے ایک صفحے کی طرح ہے، جس کی دو جہتیں ہیں۔

ان عوامل میں سے ایک جو اس بات کا تعین کرتا ہے کہ یہ کیا شکل اختیار کرتا ہے اس کی کثافت ہے، یعنی خلا کے دیے گئے حجم میں مادے کی مقدار، اگر یہ بہت زیادہ ہے تو کشش ثقل کی قوت توسیع کی قوت سے زیادہ ہو جائے گی، اور یہ ایک کرہ میں گھوم جائے گی۔

اگر ایسا ہے تو، کائنات محدود ہو گی، حالانکہ اس کا کوئی اختتام نہیں ہو گا (جس طرح گیند کی سطح لامحدود نہیں ہے لیکن اس کے کرہ پر کوئی نقطہ نہیں ہے جسے اختتام کہا جا سکتا ہے)۔

محدود ہونے کے علاوہ، یہ وہ منظر نامہ ہے جس میں توسیع کسی وقت رک جائے گی، کہکشائیں، ایک دوسرے سے دور ہونے کے بجائے، قریب آنا شروع ہو جائیں گی، یہاں تک کہ جو کچھ بگ بینگ کے نتیجے میں شروع ہوا وہ ایک عظیم دھماکے کے ساتھ ختم ہو جائے گا۔

دیگر دو صورتوں میں کائنات لامحدود ہے اور ہمیشہ کے لیے پھیلے گی۔

یہ معلوم کرنے کے لیے ٹھوس مشاہداتی ثبوت کی ضرورت تھی۔۔۔ لیکن کس چیز کی؟

قدیم ترین روشنی

کاسمولوجی کے ماہرین نے تقریباً 13.8 ارب سال پہلے بگ بینگ کی سرد باقیات، یعنی کاسمک مائیکرو ویووز کی تابکاری کو جانچا۔

ماہر طبیعیات اور مصنف مارکس چاؤن کا کہنا ہے کہ معیاری کائناتی ماڈل کے مطابق مادّہ، جگہ اور وقت کب تشکیل پائے، ان کے نشانات کو تلاش کرنا آسان ہے، کیونکہ وہ ہر جگہ موجود ہیں۔

’اگر آپ کائنات میں کہیں بھی ایک مکعب سینٹی میٹر خالی جگہ لیں، تو اس میں 300 فوٹون تابکاری کے ہلکے ذرات ہوتے ہیں۔‘

حقیقت میں، کائنات کی تمام روشنی کا 99 فیصد ستاروں یا اس جیسی کوئی چیز نہیں ہے، بلکہ بگ بینگ کی چمک ہے۔ یہ وہ چیز تھی جو 1965 میں دریافت ہوئی تھی، اور یہ نوزائیدہ کائنات کی تصویر کی طرح ہے۔

یہ سب سے پرانی روشنی ہے اور جب ہم اسے اپنی دوربینوں سے پکڑتے ہیں، تو ہم جہاں تک ہو سکے پیچھے مڑ کر دیکھتے ہیں۔

اس روشنی میں انکوڈ شدہ کائنات کی ایک تصویر ہے کیونکہ یہ بگ بینگ کے ایک ملین سالوں میں سے تیسرا حصہ تھا، ایک اہم نقطہ، جیسا کہ جب پہلی ساخت، کہکشاؤں کے بیج، کی تشکیل ہوئی تھی۔

اس طرح کی تابکاری کی باقیات کو اکثر کاسمولوجسٹ روزیٹا سٹون کے طور پر ماضی کو سمجھنے کے لیے استعمال کرتے ہیں۔

لیکن بگ بینگ کی تابکاری سے یہ اندازہ کیسے لگایا جا سکتا ہے؟ اور خصوصاً وہ اندازے جو سائنس کی دنیا کے مطابق مشکل ترین پیمائش ہیں۔

بگ بینگ سے نکلنے والی وہ روشنی جو اب زمین کے گرد ایک دائرے میں دیکھی جا سکتی ہے، بہت ہی مختصر لہروں، مائیکرو ویوز کی شکل میں ہے، اور روشنی اور بقایا حرارت کا مرکب ہے، انتہائی کمزور۔

ڈیو سپرگل نے بی بی سی کو بتایا کہ یہ ایک یکساں پرت کی طرح ہے جس کا درجہ حرارت تقریباً −273.15 ° C سے زیادہ ہے۔ دلچسپ بات تقریبا میں ہے کیوں کہ چھوٹی تبدیلیاں جگہ جگہ ڈگری کے 100 ہزارویں حصے کی سطح پر ہوتی ہیں۔

یہ ان متعدد مطالعات میں سے ایک تھا جس نے کائنات کی شکل کا تعین کرنے میں مدد کی ہے۔

لیکن بگ بینگ سے روشنی کے ذرات کا مشاہدہ کس طرح ڈرہم یونیورسٹی کے کارلوس فرینک جیسے فلکیاتی طبیعیات کے ماہرین کو یہ فیصلہ کرنے میں مدد دے سکتا ہے کہ یہ کیا شکل ہے؟

فرینک کا کہنا ہے کہ ’یہ سائنس کی خوبصورتی ہے۔ ہم بہت تفصیلی اعداد و شمار کی بنیاد پر بہت، بہت ہی اہم نتائج نکال سکتے ہیں۔‘

’یہ روشنی کے ذرات اربوں سالوں سے پھیل رہے ہیں یہاں تک کہ وہ ہماری دوربینوں تک پہنچ جاتے ہیں، اور کسی بھی گھماؤ کی پیروی کرتے ہیں جو موجود ہو سکتا ہے۔‘

اور؟

ان کائناتی مائیکرو ویوز کو روشنی کی دو کرنوں کے طور پر تصور کریں۔ ایک چپٹی کائنات میں، وہ ہمیشہ متوازی رہیں گے۔ ایک کروی کائنات میں، وہ خلا کے گھماؤ کے ساتھ سفر کریں گے اور آخر کار ملیں گے۔ اور ایک ہائپربولک کائنات میں، شعاعیں کبھی پار نہیں ہوں گی اور تیزی سے الگ ہو جائیں گی۔

مشاہدات سے پہلی بار کائنات کی شکل اور قسمت کا اعتماد کے ساتھ اندازہ لگایا گیا تھا 2000 میں، جب اٹلی، برطانیہ، امریکہ، کینیڈا اور فرانس کے ماہرین فلکیات کی ایک بین الاقوامی ٹیم نے اپنے مطالعے کے نتائج شائع کیے تھے۔

ان نتائج کی تصدیق بعد میں ناسا کے ڈبلیو ایم اے پی پروب، یورپی خلائی ایجنسی کے پلانک خلائی جہاز کے ذریعے جمع کیے گئے ڈیٹا اور اٹاکاما کاسمولوجی ٹیلی سکوپ کے ذریعے کی گئی پیمائش سے ہوئی۔

کائنات کے چپٹے ہونے کا ثبوت اس کے مطالعے میں بھی ظاہر ہوتا ہے جسے تنقیدی کثافت کہا جاتا ہے ، جو اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ یہ اس کے بالکل نیچے ہے، یعنی یہ چپٹی ہے اور غیر معینہ مدت تک پھیلے گی۔

پھر بھی، ہم اس امکان کو رد نہیں کر سکتے کہ ہم ایک کروی یا ہائپربولک دنیا میں رہتے ہیں ۔

چونکہ کائنات بہت بڑی ہے، اس لیے جس حصہ کا ہم مشاہدہ کر سکتے ہیں وہ چپٹی ہونے کے اتنا قریب ہو سکتا ہے کہ اس کے گھماؤ کو صرف انتہائی درست آلات کے ذریعے ہی معلوم کیا جا سکتا ہے جو ہم نے ابھی تک ایجاد نہیں کیے ہیں۔

تاہم، اس وقت، ہر چیز اس بات کی نشاندہی کرتی ہے کہ کائنات فلیٹ، پھیلتی ہوئی اور لامحدود ہے۔

اس دنیا کی خوبصورت چیز یہ ہے کہ جواب اکثر مزید سوالات اٹھاتے ہیں۔۔۔ اگر یہ لامحدود ہے تو یہ کیسے پھیل سکتی ہے؟ اور اگر اس کی ابتدا ہوئی تو یہ لامحدود کیسے ہو سکتی ہے؟