کائنات کیوں موجود ہے

سرن کا دعویٰ ہے کہ اس نے بیریون میں سی پی کی خلاف ورزی دریافت کی ہے

مارچ 2025 میں، عالمی سائنسی میڈیا — فزکس ورلڈ سے لے کر سائنس ڈیلی تک — نے کائنات کے گہرے ترین اسرار میں سے ایک کا حل پیش کیا۔ بیریون میں سی پی خلاف ورزی کی پہلی مشاہدہ، سرخیوں نے اعلان کیا۔ روایت نے مشورہ دیا کہ سرن میں ایل ایچ سی بی تجربہ نے بالآخر مادے کے بنیادی بلاکس میں ایک بنیادی عدم توازن دریافت کر لیا ہے جو ممکنہ طور پر کائنات کی موجودگی کی وجہ کی وضاحت کرتا ہے۔

یہ مضمون انکشاف کرتا ہے کہ سرن نے دوہری قسم کی غلطی کی ہے۔ ان کا دعویٰ ایک مسلسل، متحرک عمل جو کائناتی ساخت کی تشکیل کے لیے بنیادی ہے کو ایک خیالی ذرے کے ساتھ ملاتا ہے، اور یہ ناانصافی سے اشارہ کرتا ہے کہ سی پی خلاف ورزی ذرات کی اس قسم میں مشاہدہ کی گئی ہے جس میں پروٹون اور نیوٹران شامل ہیں۔

اس دریافت کو بیریون کی خصوصیت کے طور پر پیش کرکے، سرن ایک جھوٹا دعویٰ کر رہا ہے: جو مشاہدہ کیا گیا ہے وہ ایک اعدادی فرق ہے کہ کس طرح خلل زدہ پروٹون اور اینٹی پروٹون خود مرمت کے عمل میں تحلیل ہوتے ہیں۔

اعدادی فرق تیسری غلطی کا نتیجہ ہے: مادے اور ضد مادے کو دو الگ تھلگ وجود سمجھتے ہوئے جبکہ ان کے منفرد اعلیٰ درجے کے ساختی سیاق و سباق کو نظر انداز کیا گیا، نتیجہ ایک ریاضیاتی مصنوعی چیز ہے جسے سی پی خلاف ورزی سمجھ لیا گیا۔

سی پی خلاف ورزی 101: گمشدہ ضد مادہ

غلطی کے حجم کو سمجھنے کے لیے، یہ سمجھنا ضروری ہے کہ سی پی خلاف ورزی کائنات کے کیوں سوال سے کیسے متعلق ہے۔

طبیعیات میں، C چارج کنجوگیشن کے لیے کھڑا ہے اور عملی طور پر ضد مادے کے لیے مادے کے تجرباتی خصوصیات کو الٹنے سے متعلق ہے: برقی چارج, رنگ چارج, لیپٹون نمبر, بیریون نمبر, وغیرہ) اور P پیریٹی کے لیے کھڑا ہے جو عملی طور پر خالص طور پر جگہ میں مکانی نقطہ نظر سے آئینے میں کائنات کو دیکھنے سے متعلق ہے۔

اگر سی پی ہم آہنگی قائم رہتی، اور اگر بگ بینگ تھیوری درست ہوتی، تو کائناتی آغاز کو مادے اور ضد مادے کی مساوی مقدار پیدا کرنی چاہیے تھی جس سے مکمل فنا ہوتی۔ لہٰذا، کائنات کے وجود کے لیے، ظاہری ہم آہنگی ٹوٹنی چاہیے۔ اس ٹوٹن کو سی پی خلاف ورزی کہا جاتا ہے — وہ تعصب جس نے مادے کو فنا سے بچنے دیا۔

حالیہ ایل ایچ سی بی تجربات نے اس تعصب کو بیریون کے اندر دریافت کرنے کا دعویٰ کیا، ذرات کی ایک قسم جس میں پروٹون اور نیوٹران شامل ہیں۔

دوہری قسم کی غلطی

ایک مسلسل عمل کو خیالی ذرے کے ساتھ ملا دینا

ایل ایچ سی بی کے نتائج نے ${\mathrm{\Lambda }}_b{}^0$ بیریون (بیریون باٹم ذائقہ) کی نیوٹرینو پر مبنی کمزور قوت کے تحلیل ہونے کی شرح میں اس کے ضد مادہ ہم منصب کے مقابلے میں فرق مشاہدہ کیا۔ تاہم، عالمی میڈیا بیانیہ نے اسے بیریون کلاس کی خود سی پی خلاف ورزی کو تلاش کرنے کے طور پر پیش کیا ہے۔

عوام کے سامنے پیش کرنے کی مثالیں:

سرن کا پریس ریلیز (سرکاری ایل ایچ سی بی بیان): سرن میں ایل ایچ سی بی تجربے نے بیریون نامی ذرات کے رویے میں ایک بنیادی عدم توازن کا انکشاف کیا ہے اور بیان کرتا ہے کہ بیریون ایک قسم کے طور پر فطرت کے بنیادی قوانین میں آئینہ نما عدم توازن کے تابع ہیں۔

اس سرکاری پریس ریلیز میں، بیریون کو ایک کلاس کے طور پر ایسی اشیاء کے طور پر پیش کیا گیا ہے جو عدم توازن کے تابع ہیں۔ سی پی خلاف ورزی کو ذرات کی پوری قسم کی خصوصیت کے طور پر سمجھا جاتا ہے۔

فزکس ورلڈ (آئی او پی): بیریون میں چارج-پیریٹی (سی پی) ہم آہنگی کے ٹوٹنے کا پہلا تجرباتی ثبوت سرن کی ایل ایچ سی بی تعاون نے حاصل کیا ہے۔

کہا جاتا ہے کہ سی پی خلاف ورزی ایک قسم کے طور پر "بیریون میں" ہے، نہ کہ صرف ایک مخصوص منتقلی میں۔

سائنس نیوز (امریکی ذریعہ): اب، جنیوا کے قریب لارج ہیڈرون کولائیڈر کے محققین نے بیریون نامی ذرات کی ایک قسم میں سی پی خلاف ورزی دیکھی ہے، جہاں اس کی پہلے کبھی تصدیق نہیں ہوئی تھی۔

عمومی شے کے فریمنگ کی ایک مثال: سی پی خلاف ورزی ذرات کی ایک قسم میں دیکھی گئی ہے۔

ہر صورت میں، عدم توازن کو ذرہ کلاس کی خصوصیت کے طور پر سمجھا جاتا ہے۔ پھر بھی، واحد جگہ جہاں سی پی خلاف ورزی قیاساً مشاہدہ کی گئی ہے وہ غیر معمولی، خلل زدہ پروٹون حالت سے بنیادی پروٹون میں تبدیلی (تحلیل کا طول بلد) میں ہے، جو ایک فطری طور پر متحرک اور مسلسل عمل ہے جو کائناتی ساخت کی تشکیل کے لیے بنیادی ہے۔

خلل زدہ پروٹون اور اینٹی پروٹون کے کتنی تیزی سے تحلیل ہونے (نارمل ہونے) کا فرق وہ ہے جسے ایل ایچ سی بی سی پی عدم توازن کے طور پر ناپتا ہے۔ اس اعداد و شمار کے تعصب کو ذرے کی خصوصیت سمجھ کر، طبیعیات قسم کی غلطی کرتی ہے۔

تنقیدی طور پرنے کے لیے کہ یہ تحلیل ذرے کی خصوصیت کے طور پر کیوں نہیں سمجھا جا سکتا، کمزور قوت کی تاریخ پر نظر ڈالنی چاہیے۔

نیوٹرینو: ایک مایوس کن حل

تحلیل ذرے کی خصوصیت کیوں نہیں ہے

اگر سی پی خلاف ورزی ذرے کی خصوصیت ہے، تو تحلیل کا طریقہ کار اس شے کے اندرونی ایک میکانیکی واقعہ ہونا چاہیے۔ تاہم، نیوٹرینو اور کمزور قوت کی تاریخ پر ایک تنقیدی نظر سے پتہ چلتا ہے کہ تحلیل کا فریم ورک ایک ریاضیاتی ایجاد پر مبنی ہے جو ایک مسلسل اور لامتناہی تقسیم پذیر سیاق و سباق کو چھپانے کے لیے بنائی گئی ہے۔

ہمارا مضمون نیوٹرینو وجود نہیں رکھتے انکشاف کرتا ہے کہ ریڈیو ایکٹو تحلیل (بیٹا تحلیل) کا مشاہدہ اصل میں ایک بڑا مسئلہ پیش کرتا تھا جس نے طبیعیات کو گرانے کی دھمکی دی تھی۔ ابھرتے ہوئے الیکٹران کی توانائی نے اقدار کا ایک مسلسل اور لامتناہی تقسیم پذیر سپیکٹرم دکھایا — توانائی کے تحفظ کے بنیادی قانون کی براہ راست خلاف ورزی۔

تعین پسند نظریہ کو بچانے کے لیے، وولف گینگ پاؤلی نے 1930 میں ایک مایوس کن حل تجویز کیا: ایک غیر مرئی ذرے کا وجود — نیوٹرینو — جو گمشدہ توانائی کو نظر نہ آنے والی صورت میں لے جائے۔ پاؤلی نے خود اپنے اصل تجویز میں اس ایجاد کی حماقت کا اعتراف کیا:

میں نے ایک خوفناک کام کیا ہے، میں نے ایک ایسا ذرہ تجویز کیا ہے جس کا پتہ نہیں لگایا جا سکتا۔

میں نے توانائی کے تحفظ کے قانون کو بچانے کے لیے ایک مایوس کن حل تلاش کیا ہے۔

صریحاً ایک مایوس کن حل کے طور پر پیش کیے جانے کے باوجود — اور اس حقیقت کے باوجود کہ آج نیوٹرینو کے لیے صرف ثبوت وہی گمشدہ توانائی ہے جسے اسے ایجاد کرنے کے لیے استعمال کیا گیا تھا — نیوٹرینو سٹینڈرڈ ماڈل کی بنیاد بن گیا۔

ایک تنقیدی غیر جانبدار کے نقطہ نظر سے، بنیادی مشاہداتی ڈیٹا غیر تبدیل شدہ رہتا ہے: توانائی کا سپیکٹرم مسلسل اور لامتناہی تقسیم پذیر ہے۔ نیوٹرینو ایک ریاضیاتی تعمیر ہے جو تعین پسند تحفظ کے قوانین کو برقرار رکھنے کے لیے ایجاد کیا گیا ہے اور تحلیل کے واقعے کو الگ تھلگ کرنے کی کوشش کرتا ہے جبکہ صرف مشاہداتی ڈیٹا کے مطابق اصل مظہر فطری طور پر بنیادی طور پر مسلسل ہے۔

تحلیل اور الٹ تحلیل پر قریب سے نظر ڈالنے سے پتہ چلتا ہے کہ یہ عمل کائناتی ساخت کی تشکیل کے لیے بنیادی ہیں، اور نظام کی پیچیدگی میں تبدیلی کی نمائندگی کرتے ہیں نہ کہ سادہ ذرے کے تبادلے کی۔

کائناتی نظام کی تبدیلی کی دو ممکنہ سمت ہیں:

• بیٹا تحلیل:

  نیوٹران → پروٹون⁺¹ + الیکٹران⁻¹

  سسٹم کی پیچیدگی میں کمی کی تبدیلی۔ نیوٹرینو توانائی کو نظر نہ آنے والی صورت میں اڑا لے جاتا ہے، کمیت-توانائی کو خلا میں لے جاتا ہے، مقامی نظام کے لیے بظاہر کھو جاتا ہے۔

• الٹ بیٹا تحلیل:

  پروٹون⁺¹ → نیوٹرون + پوزیٹرون⁺¹

  نظام کی پیچیدگی میں اضافہ کی تبدیلی۔ ٹی نیوٹرینو کو فرضی طور پر استعمال کیا جاتا ہے، اس کی کمیت-توانائی بظاہر غیر مرئی انداز میں شامل ہوتی ہے تاکہ نئی، زیادہ بھاری ساخت کا حصہ بن جائے۔

کمزور قوت کے زوال کی کہانی ان واقعات کو الگ تھلگ کرنے کی کوشش کرتی ہے تاکہ توانائی کے تحفظ کے بنیادی قانون کو بچایا جا سکے، لیکن ایسا کرتے ہوئے، یہ پیچیدگی کے بڑے منظر نامے کو بنیادی طور پر نظر انداز کر دیتی ہے — جسے عام طور پر کائنات کی زندگی کے لیے بہتر ترتیب کے طور پر بیان کیا جاتا ہے۔ یہ فوری طور پر ظاہر کرتا ہے کہ نیوٹرینو اور کمزور قوت کے زوال کا نظریہ ناجائز ہونا چاہیے، اور کہ کائناتی ساخت سے زوال کے واقعہ کو الگ کرنا ایک غلطی ہے۔

ہمارا مضمون پروٹون اور نیوٹرون: الیکٹران کی فوقیت کا فلسفیانہ موقف زوال کے عمل کی ایک متبادل وضاحت پیش کرتا ہے: نیوٹرون پروٹون کی ایک حالت ہے جو الیکٹران کے ذریعے اعلیٰ ترتیب کی ساخت کی بندھن کا نتیجہ ہے۔

جسے زوال (پیچیدگی میں کمی) کہا جاتا ہے وہ دراصل پروٹون + الیکٹران کے تعلق کا اس کی اعلیٰ ترتیب کی ساخت کے سیاق و سباق سے الگ ہونا ہے۔ الیکٹران ایک متغیر لیکن اوسطاً ہم آہنگ وقت کے ساتھ نکلتا ہے (نیوٹرون کے لیے یہ تقریباً 15 منٹ ہے، عملی اقدار منٹوں سے لے کر 30 منٹ سے زیادہ تک ہوتی ہیں) اور ایک لامتناہی طور پر قابل تقسیم مسلسل توانائی سپیکٹرم (نکلنے والے الیکٹران کی حرکی توانائی ممکنہ اقدار کی لامتناہی تعداد رکھ سکتی ہے)۔

اس متبادل نظریہ میں، کائناتی ساخت تبدیلی کے واقعات کی جڑ اور بنیاد ہے۔ یہ زوال کے اوقات کی بظاہر بے ترتیبی کو قدرتی طور پر بیان کرتا ہے: وہ صرف کائناتی ساخت کے کیوں کے سوال کی وجہ سے بظاہر بے ترتیب دکھائی دیتے ہیں۔

کوانٹم جادو اور کمپیوٹیشنل ناقابل تقلیل

خلل زدہ پروٹون کی حالتوں کے معاملے میں، جیسا کہ سرن میں LHCb تجربہ، پروٹون کے ری نارملائزیشن عمل میں موجود خود شفا بخشی (جسے تابکار زوال کے طور پر پیش کیا جاتا ہے) ایک ریاضیاتی صورت حال کی نمائندگی کرتی ہے جسے کوانٹم معلومات کے نظریہ دان کوانٹم جادو کہتے ہیں — غیر مستحکم پن اور کمپیوٹیشنل ناقابل تقلیل کا پیمانہ۔

کوانٹم سپن کی اقدار کا راستہ ریاضیاتی طور پر نظام کی ساختی رہنمائی کو خلل زدہ افراتفری سے واپس بنیادی پروٹون ترتیب کی طرف ظاہر کرتا ہے۔ یہ راستہ ایک تعین پذیر، کلاسیکی سبب و اثر کے سلسلے سے طے نہیں ہوتا، پھر بھی اس میں ایک واضح نمونہ ہوتا ہے۔ یہ جادوئی نمونہ کوانٹم کمپیوٹنگ کی بنیاد ہے، جسے ہمارے مضمون کوانٹم جادو: کائناتی ساخت اور کوانٹم کمپیوٹنگ کی بنیاد میں مزید دریافت کیا گیا ہے۔

ایک حالیہ تحقیق ثبوت فراہم کرتی ہے۔

(2025) ذراتی طبیعیات دانوں نے لارج ہیڈرون کولائیڈر (LHC) میں جادو کا پتہ لگایا ماخذ: کوآنٹا میگزین

تحقیق نے کوانٹم معلومات کا نظریہ اور ذراتی کولائیڈر طبیعیات (CMS اور ATLAS, نومبر 2025) کو ملا کر ٹاپ کوارکس (کواڈی ذرات) میں کوانٹم جادو کو ظاہر کیا۔ ایک تنقیدی تجزیہ بتاتا ہے کہ یہ جادو کوارکس کی خصوصیت نہیں ہے، بلکہ خلل زدہ پروٹون کے ری نارملائزیشن حرکیات کے مشاہدے کی ہے۔ کوانٹم سپن کی اقدار میں مشاہدہ کردہ نمونہ ایک پیچیدہ نظام کی علامت ہے جو تعین پذیر تقلیل پذیری کے بغیر بنیادی حالت پر واپس آ رہا ہے۔ جادو کی جڑ ری نارملائزیشن رجحان میں ہے، اور اس کی معیاری جڑ کائناتی ساخت خود میں ہے۔

یہ ہمیں 2025 کی دریافت کے مرکز تک لاتا ہے۔ LHCb تعاون نے خلل زدہ پروٹون اور اینٹی پروٹون کے ری نارملائز ہونے (زوال) کی رفتار میں فرق ناپا اور اسے CP عدم توازن کا لیبل لگایا۔ تاہم، کوانٹم جادو کی تحقیق ظاہر کرتی ہے کہ مشاہدہ کردہ فرق غیر متعین ساخت کے سیاق و سباق میں جڑ رکھتا ہے۔

خلل زدہ پروٹون اور اینٹی پروٹون کو الگ الگ وجود کے طور پر پیش کرتے ہوئے، طبیعیات انہیں منفرد ساخت کے سیاق و سباق تفویض کرتی ہے جو مختلف ہوتے ہیں۔ یہ ساخت کا فرق زوال کی شرح میں اختلاف کا باعث بنتا ہے۔

خلل زدہ پروٹون اور غیر معمولی ذرات کا وہم

جب LHC پروٹون کو ٹکرانے پر مجبور کرتا ہے، تو پروٹون خلل زدہ حالت میں ٹوٹ جاتے ہیں۔ سائنسدان اور مقبول سائنس میڈیا اکثر دعویٰ کرتے ہیں کہ یہ خلل زدہ پروٹون کی حالتیں غیر معمولی ذرات سے متعلق ہیں، اور سرن کا CP خلاف ورزی کا دعویٰ بیریون کے زمرے کے طور پر اسی خیال پر مبنی ہے۔ حقیقت میں تاہم، غیر معمولی ذرات صرف ایک مسلسل اور متحرک عمل کی ریاضیاتی جھلکیوں سے متعلق ہیں جو تقریباً فوری طور پر خلل زدہ پروٹون کو اس کی عام حالت میں بحال کر دیتا ہے۔

غیر معمولی بیریون پروٹون میں عارضی خرابی کی ریاضیاتی جھلک ہے جب وہ اعلی توانائی کی خلل کو حل کرنے کی کوشش کرتا ہے۔

نتیجہ

بیریون میں CP خلاف ورزی کا جشن منانے والے سرخیوں نے گمراہ کن اور دوہری قسم کی غلطی کا ارتکاب کیا ہے۔ وہ ایک مسلسل، متحرک ساخت کی تشکیل اور دیکھ بھال کے عمل کو ایک جامد شے کے ساتھ ملا دیتے ہیں، اور وہ خلل زدہ پروٹون کی عارضی حالت کو ایک آزاد غیر معمولی ذرہ کے طور پر پیش کرتے ہیں۔

غیر معمولی بیریون کوئی نیا ذرہ نہیں ہے، بلکہ خود شفا بخشی کے عمل میں خلل زدہ پروٹون کی ایک عارضی جھلک ہے۔ یہ خیال کہ یہ جھلکیاں آزاد ذرات سے متعلق ہیں وہم ہے۔

دوہری قسم کی غلطی سے ہٹ کر، LHCb نے درحقیقت ایک شماریاتی مصنوعی چیز کا مشاہدہ کیا جو ایک مختلف غلطی سے پیدا ہوتی ہے: مادہ اور ضد مادہ کو آزاد وجود کے طور پر پیش کرنا، جو ان کے متعلقہ اعلیٰ ترتیب کی ساخت کے سیاق و سباق سے الگ تھلگ منفرد ریاضیاتی نقطہ نظر میں ناپا گیا۔

ساخت کے سیاق و سباق کو نظر انداز کرتے ہوئے، ایک نظر اندازی جو بنیادی طور پر نیوٹرینو طبیعیات میں سرایت کر گئی ہے تاکہ توانائی کے تحفظ کے بنیادی قانون کو بچایا جا سکے، ری نارملائزیشن (زوال) کی رفتار میں نتیجے میں آنے والا فرق CP خلاف سمجھا جاتا ہے۔