لیبارٹری دی میز اُتے دس لکھ ماحول

اک میگابار دا دباؤ — 100 گیگا پاسکل، موٹے طور تے ماحولی دباؤ دا دس لکھ گنا — مادے دے اصول نویں سرے توں لکھ دیندا اے۔ ایہہ غیر موصل چیزاں نوں دھاتاں، بے ترتیب ٹھوس چیزاں نوں قلماں (کرسٹل)، تے تیزی نال ردعمل کرن والیاں چیزاں نوں بے اثر بنا سکدا اے۔ نمونیاں نوں ہیرے دیاں اہرناں (diamond anvils) وچکار ہولی ہولی دبانا اک یونیورسٹی لیبارٹری دی پہنچ وچ اے۔ شاک ویواں (shock waves) نال میگابار تیک اپڑنا وکھری کہانی اے: ایہہ بہتا کر کے کلو جول درجے دے لیزراں یاں گولے مارن والیاں گیس بندوقاں اُتے منحصر اے، قومی لیبارٹریاں تے وڈیاں تنصیباں وچ جیہڑیاں گھنٹے وچ، یاں دن وچ، صرف کجھ شاٹ ای مار سکدیاں نیں۔

روشنی دے چھلے جیہڑے شاک نوں اکٹھا کردے نیں

میساچوسٹس انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی (MIT) وچ Keith Nelson دے گروپ نے، آرمی ریسرچ لیبارٹری، رین یونیورسٹی، یونیورسٹی آف میساچوسٹس ایمہرسٹ تے لارنس لیورمور نیشنل لیبارٹری دے ساتھیاں نال رل کے، اک جانے پچھانے گُر توں شروع کیتا۔ اک لیزر پلس نوں ایکسیکون (axicon)، یعنی مخروطی شکل دے منشور، نال چھلے دی شکل دیو تے اوہنوں کجھ دہائیاں مائیکرون موٹی مائع دی تہہ اُتے فوکس کرو۔ روشن ہویا چھلا بھاپ بن جاندا اے تے اک شاک ویو چلاندا اے جیہڑی مرکز ول سمٹدی اے۔ جیوں جیوں ایہہ نکی توں نکی جگہ وچ سنگڑدی اے، اوہدا دباؤ تیزی نال چڑھدا اے۔ اکلیاں، ایس طریقے نے دہائیاں گیگا پاسکل تیک پہنچ کیتی سی۔

نواں خیال ایہہ اے پئی کئی چھلے، اک دوجے مگروں مارے جان: سب توں چوڑا پہلاں، فیر نکے، کجھ نینو سیکنڈاں دے وقفے نال۔ چھلیاں دے سائز تے دیریاں ایس طرحاں رکھیاں جاندیاں نیں پئی ہر نواں چھلا عین اوتھے روشن ہووے جتھوں سمٹدی شاک ویو لنگھ رہی ہووے — اک “رفتار ملان” (speed matching) دی شرط۔ فیر ہر چھلا وکھری شاک چلان دی تھاں اپنا دھکا اوسے شاک دے اگلے پاسے نال جوڑ دیندا اے۔

اک لیزر توں چار پلساں

اک لیزر (1,064 نینو میٹر، 200 پیکو سیکنڈ دیاں پلساں، زیادہ توں زیادہ 100 ملی جول) نوں چار پلساں وچ ونڈیا جاندا اے، ہر اک لگ بھگ 10 نینو سیکنڈ دیر نال، تے ہر اک اپنے ایکسیکوناں دے جوڑے وچوں لنگھدی اے۔ نمونے اُتے چھلیاں دے نصف قطر 169، 134، 105 تے 75 مائیکرو میٹر نیں؛ اوہناں وچکار ناپیاں گئیاں دیریاں 11.1، 10.7 تے 9.2 نینو سیکنڈ سن۔ نشانہ پانی دی 25 مائیکرو میٹر دی تہہ اے جیہڑی 5% بزاری کالی سیاہی (کاربن نینو ذرے) نال گوڑھی کیتی گئی، تے نیلم (sapphire) دیاں دو کھڑکیاں وچکار دبی ہوئی اے۔

اک سٹریک کیمرہ شاک نوں مرکز وچوں لنگھدی اک لکیر اُتے ویکھدا اے۔ اک چھلے نال، ایہہ لگ بھگ 62 نینو سیکنڈ وچ فوکس تیک اپڑدی اے۔ ہر ودھائے گئے چھلے نال، آخری 160 دے لگ بھگ مائیکرو میٹراں دا سفر چھوٹا ہو جاندا اے: شاک تیز چل رہی اے، ایس لئی ودھ زوردار اے۔ سیٹ اپ نے لگ بھگ اک منٹ وچ اک شاٹ ماریا، کیوں جے نمونہ ہتھ نال ہلانا پیندا سی؛ لگ بھگ 1,000 کم دے شاٹ لئے گئے۔

400 گیگا پاسکل — حساب نال، ہلے ناپیا نہیں

دباؤ آپ نہیں ناپیا گیا۔ ٹیم نے اوہناں ای چھلیاں دے سائزاں تے دیریاں نال ہائیڈرو ڈائنامک نقلاں چلائیاں، صرف اک پیمانہ بدلدے ہوئے — اوہ توانائی جیہڑی ہر چھلا اصل وچ جمع کردا اے — جدوں تیک نقلی شاک دا رستہ ناپے گئے رستے نال نہیں مل گیا۔ سب توں چنگا میل 4.5 ملی جول آن والی وچوں ہر چھلے لئی لگ بھگ 2 ملی جول اُتے آیا۔ فیر نقل فوکس دے نیڑے دیاں حالتاں دسدی اے: مرکز توں 1 مائیکرو میٹر اُتے 400 گیگا پاسکل توں ودھ، 4 گرام فی مکعب سینٹی میٹر دی کثافت تے لگ بھگ 5,700 کیلون۔

فائدہ صرف جوڑ نالوں ودھ اے۔ نقلاں وچ، وکھرے وکھرے مارے گئے چار چھلے ایہو جیہے سب توں اُچے دباؤ تیک اپڑدے جنہاں دا جوڑ صرف 280 گیگا پاسکل بندا اے؛ لڑی وار مارے جان تے اوہ لگ بھگ 420 تیک اپڑدے نیں۔ لکھاری سب توں اُچے دباؤ تے چھلیاں دی گنتی دے تعلق نوں اک مشاہداتی (phenomenological) لکیر، P = a·exp(N/b) + c، نال ملاندے نیں، تے زور دیندے نیں پئی ایہہ جانچے گئے نکے دائرے دا بیان اے، کوئی عالمگیر قانون نہیں۔

اک عجیب گل ہلے بے وضاحت اے۔ شاک دے آن توں پہلاں، لیزر چلن توں لگ بھگ 30 نینو سیکنڈ مگروں، نمونے دا مرکز گوڑھا ہو جاندا اے — اک رفتار جیہڑی نیلم وچ Rayleigh لہراں نال ملدی اے۔ ایہدی اصل اگلے کم لئی چھڈ دتی گئی اے۔

باریک لکھائی

لکھاری آپ حداں صاف دسدے نیں۔ میگابار والا دعویٰ نقل اُتے ٹکیا اے، سدھے دباؤ ناپن والے آلے اُتے نہیں۔ پانی تے نیلم لئی ورتیاں گئیاں حالت دیاں مساواتاں (equations of state) لیورمور دیاں اندرونی رپورٹاں توں آئیاں نیں، عوامی تے جانچے گئے ذریعیاں توں نہیں، ایس لئی مطلق دباؤ دا پیمانہ آزادانہ طور تے جانچیا نہیں جا سکدا۔ ملان وچ اک آزاد پیمانہ تے سب توں زوردار شاٹ ورتیا گیا اے، تے نقلاں پوری گول سمیٹری من کے چلدیاں نیں؛ ٹیم دا اندازہ اے پئی اصل فوکل تھاں 5 مائیکرو میٹر توں گھٹ اے، تے نقل فیر وی مرکز توں 5 مائیکرو میٹر اُتے میگابار دباؤ دسدی اے۔

اگلا قدم فوکس نوں سدھا ناپنا اے، مثال دے طور تے ایکس ریز نال جیہڑیاں نمونے دی کثافت ظاہر کردیاں نیں۔ لکھاری ودھن دی گنجائش وی ویکھدے نیں: ہور چھلے، ہور توانائی، اوس توانائی دی چھلیاں وچکار ودھ سیانی ونڈ — تے، جان بجھ کے چھلیاں دا ویلا وگاڑ کے، نرم شاکاں دی اک لڑی جیہڑی مادے نوں گھٹ گرم کردے ہوئے دبا سکے۔