آواز اُچی کرو، تے تارا اُلٹا گھُمدا اے

آواز شیواں چُک سکدی اے۔ اک کمبدے بھونپو تے اک موڑن والی سطح (reflector) وچکار، اک تگڑی الٹراسونک کھڑی لہر (standing wave) اجیہیاں تھاواں بناندی اے جتھے نِکیاں شیواں — بونداں، پتلیاں جھلیاں، دانے — بنا کسے شے نوں چھوہے ہوا وچ تردیاں نیں۔ ایہہ ترکیب کیمیائی تے دوائیاں دے تجزیے تے نِکیاں بناوٹاں جوڑن لئی بنائی جا رہی اے۔

ایہدی اک ضدی عادت اے: ہوا وچ ٹنگیاں شیواں اکثر آپ ای گھُمن لگ پیندیاں نیں۔ خاص حالتاں لئی وضاحتاں موجود نیں، پر کوئی عام اصول نئیں دسدا سی کہ کوئی شے کدوں، کس رخ، یا کنی تیز گھُمے گی۔

ونگیاں بانہواں والے تارے

انسٹیٹیوٹ آف سائنس اینڈ ٹیکنالوجی آسٹریا (ISTA) دے سو شی (Sue Shi)، سکاٹ وائیتوکائیتس (Scott Waitukaitis) تے ساتھیاں نے اک اُڈان مشین بنائی جو تقریباً 51 کلو ہرٹز اُتے چلدی اے، اک نیلم (sapphire) دی موڑن والی سطح نال جو اک باریک گِمبل اُتے لگی سی تاں جو آواز دا میدان بہت باریکی نال سیدھا کیتا جا سکے۔ اوہناں نے 200 مائیکرومیٹر موٹے چمکن والے (fluorescent) ذرے 3D پرنٹ کیتے، ہر اک 1 ملی میٹر دے دائرے وچ سما جاندا سی، تے اوہناں دی تھلیوں 3,000 فریم فی سیکنڈ نال فلم بنائی۔

پہلا نتیجہ ہم آہنگی (symmetry) بارے اے۔ چنگی طرح سیدھے کیتے میدان وچ، تکون، مربع، پنج کونے تے سِدھیاں بانہواں والے تارے — اوہ شکلاں جو شیشے وچ اکو جیہیاں لگدیاں نیں — کدی نئیں گھُمدیاں۔ “کائرل تارے” (chiral stars)، جیہناں دیاں ساریاں بانہواں اکو پاسے ونگیاں نیں، تردیاں ای گھُمن لگ پیندے نیں، تے کجھ سو ملی سیکنڈاں وچ اک پکی رفتار تک اپڑ جاندے نیں۔ ونگ رخ طے کردا اے؛ تارا پلٹو تے اوہ دوجے پاسے گھُمدا اے۔ جان بُجھ کے موڑن والی سطح نوں جھُکان نال مربع وی گھُمن لگدا اے: آپ گھُمن لئی ٹُٹی ہم آہنگی چاہیدی اے، شے وچ یا آواز دے میدان وچ۔

ودھ بانہواں، عجیب ورتاؤ

سمجھ آکھدی اے کہ ودھ بانہواں ودھ آواز پھڑدیاں نیں، تے اُچی آواز ودھ دھکدی اے۔ ہر تارے دیاں تِن لگ بھگ اکو جیہیاں نقلاں اُتے ناپاں کجھ ہور آکھدیاں نیں۔

• 3 تے 5 بانہواں: ٹرانسڈیوسر اُتے وولٹیج — تے اوہدے نال آواز دا دباؤ — ودھن نال اوہ ہور ہور تیز گھُمدیاں نیں۔
• 7 بانہواں: 12–13 وولٹ نیڑے سب توں تیز، فیر ہولی ہو جاندیاں نیں۔
• 10 بانہواں: 7–8 وولٹ نیڑے سب توں تیز، فیر ہولی ہوندیاں نیں، رُکدیاں نیں، تے دوجے پاسے گھُمدیاں نیں۔
• 12 بانہواں: اوہو لڑی، پہلاں — سکھر 7 وولٹ اُتے، اُلٹ 10 وولٹ نیڑے۔

سب توں تیز تارے تقریباً 50 چکر فی سیکنڈ تک اپڑدے نیں۔

دو حصیاں والا نسخہ

ایہہ سمجھان لئی، ٹیم نے اک دھکن والے مروڑ نوں — یعنی آواز ولوں پیندا گھُمان والا دھکا — ہوا دی رگڑ نال تولیا۔ دوویں آواز دے پھیلاؤ (amplitude) دیاں سادیاں طاقتاں وانگ لکھے جاندے نیں: مروڑ دا اک مکھ حصہ اے نال اک درستی جو ہور تیز ودھدی اے، تے رگڑ پھیلاؤ نال ودھدی اے۔ رگڑ دا اندازہ نئیں لایا جاندا: ایہہ ناپی جاندی اے ایہہ ویکھ کے کہ وولٹیج وچ اچانک چھال توں بعد ہر تارا کنی چھیتی ٹِکدا اے: آواز دا میدان تقریباً دس ملی سیکنڈ وچ اپنی نویں ویلیو تے اپڑ جاندا اے، پر تارے نوں اپنی رفتار مُڑ لبھن لئی تقریباً 183 ملی سیکنڈ لگدے نیں (7 توں 8 وولٹ جاندا 12 بانہواں والا تارا) — ایہہ دیر صرف ہوا دی روک توں آندی اے — تے صفر پھیلاؤ اُتے تارے دی شکل توں حساب لائی جاندی اے۔ ایہہ ہر شکل لئی صرف دو آزاد نمبر چھڈدا اے، تے نکلن والی لکیر ہر تارے نال ملدی اے، ہولی ہولی تیز ہون توں لے کے پورے اُلٹن تک۔

میل اک اکو جیہی کہانی سناندے نیں۔ ودھ بانہواں ہولی آواز اُتے تگڑا دھکا دیندیاں نیں، ایس لئی گھنیاں بانہواں والے تارے تیز شروع ہوندے نیں۔ پر اوہ اک ودھدا اُلٹا حصہ وی لیاندیاں نیں جو اُچی آواز اُتے جِت جاندا اے — تے جدوں اوہ جِتدا اے، تارا اُلٹا ہو جاندا اے۔ اُلٹن والا وولٹیج اک سادہ فارمولے دی پیروی کردا اے، V* = 1/√(−α)، جتھے جُوں ای درستی دھکے دے اُلٹ چلدی اے، α منفی ہو جاندا اے: اوہدی مطلق ویلیو جنی وڈی، اُلٹن اونا ای چھیتی آندا اے۔

رخ بدلن لئی بنایا تارا

اصلی امتحان اک پیش گوئی سی۔ ٹیم نے اک رَلواں تارا ڈیزائن کیتا: اک ادھا 4 بانہواں والے تارے توں لیا جو گھڑی دے رخ ونگیا سی، دوجا 10 بانہواں والے تارے توں جو اُلٹے رخ ونگیا سی۔ دوہاں ادھیاں دیاں اندازہ لائیاں لکیراں جوڑن نال اک پیش گوئی بنی: ہولی آواز اُتے گھڑی دے اُلٹ، جتھے 10 بانہواں والا ادھا چھایا اے؛ اُچی آواز اُتے گھڑی دے رخ۔ پرنٹ کیتے رَلویں تارے نے بالکل ایہو کیتا — 7 وولٹ اُتے گھڑی دے اُلٹ، 9 وولٹ اُتے کھلوتا، 11 وولٹ اُتے گھڑی دے رخ — اندازہ لائے وولٹیج اُتے اُلٹدے ہوئے۔

اک طاقت جیہدی کسے نے منگ نئیں کیتی

ماڈل اُلٹے دھکے نوں بیان کردا اے پر ایہہ نئیں دسدا کہ اوہ کتھوں آندا اے۔ مصنف وکھاندے نیں کہ ایہہ صوتی طاقتاں دے عام نظریے توں نئیں آ سکدا، جیہدے وچ ہر اثر آواز دے دباؤ دے مربع نال ودھدا اے: فیر آواز اُچی ہون نال وی اوہ سارے حصے اوہی نسبت قائم رکھن گے، تے گھُمن دا رخ کدی پلٹ ای نئیں سکدا۔ کوئی اُچے درجے دی شے کم کر رہی اے، تے اوہ گوانڈھی بانہواں دے نیڑے ہون نال تگڑی ہوندی اے — شاید آواز تے ہوا راہیں نال لگدیاں بانہواں وچکار کوئی جوڑ۔ گھُمدے تارے دوالے وہاؤ نوں ناپنا یا سمولیٹ کرنا اگلا قدم اے۔ ایس دوران، کسے ذرے دی شکل ایہہ پروگرام کرن دا طریقہ بن گئی اے کہ اوہ کیویں گھُمے۔