تلاء وچ گیند سُٹو: ہوا دا دوجی واری گھُٹ کے ٹُٹنا طے کردا اے کہ اوہ مُڑ آؤندی اے یا نہیں

جدوں کوئی ٹھوس چیز پانی وچ ٹُبی لاؤندی اے، تے اوہ ہوا نوں نال کھچدی اے، اپنے پِچھے اک کھوڑ (cavity) کھولدی اے تے اچانک اجیہے زور محسوس کردی اے جو اوہدا رستہ موڑدے نیں۔ ایہہ «پانی وچ داخلے دا مسئلہ» (water-entry problem) سی پلین (seaplane) دے اُترن، گولیاں (projectiles) تے پانی ہیٹھلے روبوٹاں لئی اہم اے، تے قدرت وچ وی ایہدے ہم شکل ملدے نیں۔ ایہدی پڑھائی 1883 وچ ورتھنگٹن (Worthington) دیاں پانی نال ٹکراندے اک گولے دیاں تیز رفتار فوٹواں نال شروع ہوئی۔

پہلے لمحیاں بارے بہت کجھ پتہ اے۔ ڈُبدے گولے دے پِچھے دی ہوائی کھوڑ لمی ہوندی اے، فیر گھُٹ کے ٹُٹ جاندی اے (pinch-off) — پہلا پِنچ آف (primary pinch-off) — تے گولے نال جُڑی ہوا دی اک جیب چھڈ جاندی اے۔ ایہدے بعد کیہ ہوندا اے، ایہہ گھٹ پڑھیا گیا اے، خاص طور اُتے ہلکے گولیاں لئی۔ انڈین انسٹیٹیوٹ آف ٹیکنالوجی مدراس (Indian Institute of Technology Madras) دے پرسنا کمار بِلا (Prasanna Kumar Billa) تے پلب سنہا مہاپاترا (Pallab Sinha Mahapatra)، تے IIT مدراس تے ٹیکنیکل یونیورسٹی آف ڈارمشٹٹ (Technical University of Darmstadt) دے کیمرون ٹروپیا (Cameron Tropea) نے ایس کہانی دے اگلے حصے دا کھوج لایا۔

گیند، تہاں تے تیز کیمرے

ٹیم نے 4، 6 تے 10 ملی میٹر دے گولے، جو پانی نالوں 1.12 توں 7.92 گُنا سنگھنے (dense) سن، 40 سینٹی میٹر ڈونگھی اک ٹینکی وچ سُٹے۔ اک ویکیوم پپیٹ (vacuum pipette) نے اوہناں نوں 49 توں 633 ملی میٹر دی اُچائی توں چھڈیا، تاں جے اوہ سطح نال 0.89 توں 3.52 میٹر فی سکنٹ اُتے ٹکرائن۔ تیز رفتار کیمریاں نے 1,000 تے 2,000 فریم فی سکنٹ اُتے فلم بنائی، تے ہر حالت گھٹو گھٹ تِن واری دُہرائی گئی۔

سطحاں دو قسماں دیاں سن۔ ہائیڈروفوبک (hydrophobic) گولے پانی نوں دھکدے نیں، لگ بھگ 100 درجے دے کانٹیکٹ اینگل (contact angle) نال۔ سپرہائیڈروفوبک (superhydrophobic) گولے، جیہناں اُتے پانی نوں دھکن والا اک بازاری سپرے چاڑھیا گیا، لگ بھگ 155 درجے تیکر اپڑدے نیں؛ 150 درجے توں اُتے، کوئی سطح سپرہائیڈروفوبک گِنی جاندی اے۔

ہائیڈروفوبک (اُتے) تے سپرہائیڈروفوبک (تھلے) گولیاں دا پانی وچ داخلہ۔ (b) اک 4 ملی میٹر ہائیڈروفوبک گولا اپنی ہوا گنوا دیندا اے تے ڈُبدا رہندا اے؛ (d) اک 4 ملی میٹر سپرہائیڈروفوبک گولا ہوا دی اک تہہ رکھدا اے تے مُڑ اُتے چڑھدا اے۔ — شکل 2، Billa, Tropea & Sinha Mahapatra (2026)، arXiv:2610.41942۔

فرق فوراً نظر آؤندا اے۔ ہائیڈروفوبک گولے دے پِچھے کھوڑ لیر لیر ہوندی اے، تے پانی گولے نوں اوہدی وچکارلی لکیر (equator) تیکر گِلا کر دیندا اے۔ سپرہائیڈروفوبک گولا پورے دا پورا ہوا وچ لپیٹیا ہوندا اے، تے اوہدی کھوڑ دیاں کندھاں سہج ہوندیاں نیں۔

اکو پاسے کھُلن والا بوہا

فلماں توں، ٹیم نے ہر گولے دی تھاں، رفتار تے اسراع (acceleration) دا پچھا کیتا، تے گولے سمیت جُڑی ہوا دا حجم ناپیا۔ پہلے پِنچ آف توں بعد، اسراع نِکے ہوندے نیں تے توازن سادہ اے: وزن تھلے کھچدا اے، سارے ہٹائے گئے حجم دی اُچھال اُتے دھکدی اے، تے رگڑ (drag) حرکت دا ٹاکرا کردی اے۔

ایس لئی مُڑ آؤن دا اصول سِدھی سادی اُچھال (buoyancy) اے: گولا صرف تد ای سطح ول مُڑدا اے جے اوہ جِنا حجم ہٹاؤندا اے، اپنی ہوا سمیت، اوہ اوہدے اپنے حجم ضرب اوہدی کثافت نسبت (density ratio) توں ودھ ہووے۔ اک 6 ملی میٹر گولا، جیہنے اپنے حجم دا 1.42 گُنا ہٹاؤ رکھیا، تے جیہدی کثافت نسبت 1.12 سی، مُڑیا تے اُتے چڑھیا۔ اک 10 ملی میٹر گولا جیہدی ہوا دوجی واری گھُٹ کے ٹُٹی، 1.02 نال رہ گیا — 1.12 توں تھلے — تے ڈُبدا رہیا۔

کُنجی والا مشاہدہ اک اکو پاسے کھُلن والا بوہا اے: جدوں وی جُڑی ہوئی کھوڑ دوجی واری گھُٹ کے ٹُٹی، گولا کدی واپس نہیں آیا۔ پانی نالوں گھٹو گھٹ 3.26 گُنا سنگھنا کوئی وی گولا دوبارہ نہیں چڑھیا، تے نہ ای 97 درجے توں گھٹ کانٹیکٹ اینگل والا کوئی گولا۔

سائز، رفتار تے اتفاق

گِلا ہوون دی صلاحیت (wettability) مدد کردی اے، پر معاملہ مُکاؤندی نہیں۔ سبھ توں ہلکے سپرہائیڈروفوبک گولیاں وچوں، ہر 4 ملی میٹر گولا چڑھیا، ہر 10 ملی میٹر گولا ڈُبیا، تے 6 ملی میٹر والیاں نے دوویں کم کیتے، اک دُہراؤ توں اگلے تیکر۔ ودھ تیز ٹکراں دوجا پِنچ چھیڑ سکدیاں نیں تے پانی نوں دھکن والے گولیاں نوں وی تھلے گھل سکدیاں نیں۔ تے دو حالتاں وچ، ہائیڈروفوبک گولے چار وچوں دو دوڑاں وچ اُتے چڑھے۔

سبھ توں ہلکے سپرہائیڈروفوبک گولیاں لئی ویلے مقابلے ڈونگھائی، ہر اک لئی تِن دوڑاں: 4 ملی میٹر گولے واپس آؤندے نیں (a, b)، 10 ملی میٹر گولے ڈُبدے رہندے نیں (e, f)، تے 6 ملی میٹر گولے دوویں کر سکدے نیں (c, d)۔ — شکل 6، Billa, Tropea & Sinha Mahapatra (2026)، arXiv:2610.41942۔

گردن اُتے نظر

دوجا پِنچ کیہڑی گل طے کردی اے؟ ٹیم نے جُڑی کھوڑ دی گردن، یعنی اوہدی سبھ توں بھیڑی تھاں، اُتے زوم کیتا۔ 4 ملی میٹر دے گولیاں وچ گردن چوڑی شروع ہوندی اے، گولے دے رداس دے 65 توں 97% اُتے، فیر سُنگڑدی اے، جد کہ اوہ لکیر جتھے پانی، ہوا تے گولا ملدے نیں، سطح اُتے کھسکدی اے۔

پھسی ہوا دی اُچھال تے گولے دے وزن دا گردن نوں تھامن والے سطحی تناؤ (surface tension) نال مقابلہ اک حوالہ رداس دیندا اے۔ بچ جان والیاں تے ٹُٹ جان والیاں کھوڑاں عام طور اُتے ایہدے اُلٹ پاسیاں اُتے آئیاں۔ پر لکھاری محتاط نیں: بند ہوندی گردن آخر کسے وی حد نوں پار کر لوے گی، ایس لئی ایہہ ونڈ واقعے توں بعد کڈھی گئی اے تے پِنچ آف دی پیشین گوئی نہیں کردی۔ ایہدی پیشین گوئی لئی ہلدے گولے نال جُڑے ہوا دے دباؤ تے گردن دی شکل دی لوڑ ہووے گی، جو فلماں وچ صاف نہیں دِسدے۔

پکا نتیجہ کارن تے اثر دی اک لڑی اے: گردن جیویں بدلدی اے، اوہ طے کردا اے کہ کِنی ہوا جُڑی رہندی اے، تے اوہ ہوا، اُچھال راہیں، فیصلہ کردی اے کہ گولا آخر کیہڑے پاسے جاندا اے۔ گِلا ہوون دی صلاحیت اوس ہوا راہیں اہم اے — آپ اپنے آپ وچ نہیں۔