روزمره جي زندگي ۾، لفظ "خلا" اڪثر ڪري اسان جي ڪنن ۾ ظاهر ٿئي ٿو، جهڙوڪ هر هنڌ "ويڪيوم پيڪ" کاڌو. بهرحال، جنهن کي اسين "خلا" سڏيندا آهيون اهو هڪ رياست کان وڌيڪ ڪجهه به نه آهي جنهن ۾ هوا ختم ٿي وئي آهي. جيتوڻيڪ اسان پنهنجي پوري ڪوشش ڪريون ٿا، ته به شايد اسان هوا کي مڪمل طور تي ختم نه ڪري سگهون، ۽ جيتوڻيڪ هوا ختم ٿي وئي آهي، اڃا تائين شيشي جي بوتل ۾ ڪيترائي عنصر موجود آهن، جهڙوڪ روشني، نيٽرينو، ڪائنات جي تابڪاري وغيره.

هڪ قدم پوئتي وٺڻ، جيتوڻيڪ مٿين سڀني مادي ختم ٿي ويا آهن، ڇا بوتل واقعي خالي آهي؟

جواب اڃا تائين نه آهي. ڪو به فرق نه آهي ته توهان بوتل مان مادي کي ڪيئن هٽايو، توهان ڪڏهن به هڪ ضروري عنصر کي هٽائڻ جي قابل نه هوندا - خلا (وقت). اسان بوتل ۾ جڳهه ۽ وقت خالي نٿا ڪري سگهون.

اهو حقيقت ظاهر ڪري ٿو ته هڪ حقيقي "خلا" موجود نه ٿي سگهي، گهٽ ۾ گهٽ اسان جي موجوده ٽيڪنالاجي ذريعن سان نه.

تاريخي طور تي ، "خلا" تي بحث ۽ تڪرار ڪڏهن به بند نه ٿيا آهن. "خلا" جو تصور سطح تي اڪيلو نظر اچي ٿو، پر حقيقت ۾ اهو رازن سان مالامال آهي، ۽ اهو بلڪل ان وڏي تضاد جي ڪري آهي ته "خلا" جو تصور نه رڳو قديم ماڻهن کي حيران ڪري ڇڏيو، پر جديد سائنسدانن کي به حيران ڪري ڇڏيو.

تهذيب جي شروعات کان وٺي، خلا جي باري ۾ مسلسل بحث ڪيو ويو آهي: ڇا اهو ممڪن آهي ته حقيقت ۾ هڪ خلا واقعي موجود هجي؟

مثال طور قديم يوناني فلسفي ارسطو هڪ دفعي اهو خيال پيش ڪيو هو ته "فطرت خلا کان نفرت ڪري ٿي"، جنهن جي هن جو خيال هو ته فطرت ۾ ان جي اجازت نه آهي. اهو ئي سبب آهي ته جڏهن اسان خلا پيدا ڪرڻ جي ڪوشش ڪندا آهيون، فطرت هميشه اسان کي "ناڪام" ڪندي نظر ايندي آهي، ته هميشه خلا ۾ ڪجهه معاملو رهندو.

然而，限於當時極為有限的科學知識，人們對真空的認知主要停留在哲學層面，難以通過實驗加以驗證。直到17世紀，人類才真正開始利用科學實驗探索真空的奧秘。

17世紀中期，義大利科學家托裡拆利進行了一項實驗。

هن اٽڪل هڪ ميٽر ڊگهو گلاس ٽيوب پاري سان ڀريو، پنهنجي آڱرين سان هڪ سري تي مهر لڳائي، ۽ ان کي پاري سان ڀريل بيسن ۾ مٿي رکيو. هن ڏٺو ته گلاس ٽيوب جي اندر پاري جي ڪالم جي اوچائي صرف 24 سينٽي ميٽر هئي، جڏهن ته ٽيوب جي مٿين حصي ۾ تقريبن 0 سينٽي ميٽر جي جاءِ ڪنهن به پاري کان آزاد هئي ۽ هوا داخل نه ٿي سگهي، ڇاڪاڻ ته سڄو عمل مهر ۾ ڪيو ويندو هو.

تنهن ڪري، هن 24 سينٽي ميٽر جي جڳهه ۾ ڇا آهي؟ توريسيلي دليل ڏئي ٿو ته هڪ "خلا" آهي. اهو تجربو "توريسيلي تجربو" جي نالي سان مشهور ٿيو ، ۽ تجرباتي ڊوائيس تخليق ڪيل بيروميٽر جو ابتدائي پروٽوٽائپ بڻجي ويو. وقت سان گڏ، انسان ٽيڪنالاجي کي بهتر بڻائڻ جاري رکيو، پهرين ويڪيوم پمپ جي تعمير ۾ ختم ٿيو.

پوئين صدين ۾، خلا ٺاهڻ لاء انسانن جي ٽيڪنالاجي وڌ کان وڌ بالغ ٿي وئي، ۽ "ويڪيوم" پيداوار اسان جي زندگين ۾ وڌ کان وڌ ضم ٿي ويا. سائنسدانن کي خلاء ۾ وڌ ۾ وڌ دلچسپي آهي: ڇا خلا واقعي "ڪجهه به نه" آهي؟ جيڪڏهن نه، ٻيو ڇا آهي؟

ميڪروڪوزم ۾، اسان کي ڏسڻ وارو خلا لفظي طور تي خالي نظر اچي ٿو. پر جيڪڏهن اسين مائڪروڪوزم ۾ خلا تي زوم ڪريون ٿا، توهان کي معلوم ٿيندو ته خلا اسان جي خيال کان گهڻو وڌيڪ پيچيده آهي، ۽ شايد ميڪروڪوزم کان به وڌيڪ پيچيده آهي.

جيئن اڳ ذڪر ڪيو ويو آهي، جيتوڻيڪ شيشي جي بوتل ٻاهرين دنيا کان مڪمل طور تي الڳ آهي، جنهن ۾ ڪا به روشني، تابڪاري، نيٽرينو وغيره نه آهي، ۽ جيتوڻيڪ درجہ حرارت مطلق صفر تائين پهچي ٿو، شيشي جي بوتل جي اندر جي جاء ڪنهن به طرح خالي نه آهي، پر تمام فعال آهي.

ڪوانٽم ميڪينڪس جي مطابق، هڪ مسلسل "ڪوانٽم اتار چڑھاؤ" آهي، جتي ورچوئل ذرات جي جوڙجڪ بي ترتيب طور تي ظاهر ٿئي ٿي ۽ پوء فوري طور تي غائب ٿي ويندي آهي. مجازی ذرات جا اهي جوڙا "قرض" توانائي جي ذريعي پيدا ڪيا ويا آهن، ۽ جڏهن اهي غائب ٿي ويندا آهن، اهي توانائي کي خلا ۾ واپس ڪندا آهن، مجموعي توانائي جي تحفظ کي برقرار رکندا آهن. اهو سڀ ممڪن آهي جيستائين ورچوئل ذري جوڙجڪ پيدا ڪيا ويا آهن ۽ ڪافي تيزي سان غائب ٿي ويندا آهن. هن مجازی ذري جي مسلسل تخليق ۽ غائب ٿيڻ خلا کي "پرجوش حالت" ۾ رکي ٿو.

۽ عام طور تي، جيڪڏهن خلا واقعي خالي آهي، اسان خلا کي "زمين جي حالت" ۾ سمجهي سگهون ٿا ۽ ان جي مجموعي توانائي صفر هجڻ گهرجي. پر حقيقت ۾، ڪوانٽم ميڪينڪس جي غير يقيني اصول موجب، مادي جي ڪنهن به حالت جي توانائي ۾ ڪجهه اتار چڑھاؤ آهن، ۽ وقت جو وقفو جيترو گهٽ هوندو آهي، اوترو ئي توانائي جي اتار چڑھاؤ وڌندو آهي، ۽ انهن جي وچ ۾ تعلق کي هن ريت ظاهر ڪري سگهجي ٿو:

تنهن ڪري اسان کي خلا سڏيندا آهيون ته به حقيقت ۾ اندر تمام فعال آهي. غير يقيني جو مطلب اهو آهي ته ورچوئل ذرات جي پيداوار ۾ ڪجهه اتار چڑھاؤ پڻ آهن. ٿرموڊناميڪس جي قانونن موجب، ويڪيوم ماحول ۾ مطلق صفر تائين پهچڻ به ناممڪن آهي. ۽، هڪ ڏنل پل تي، خلا جي توانائي جي اتار چڑھاؤ ايترو وڏو ٿي سگهي ٿو ته مجازی ذري جوڙجڪ جو هڪ وڏو تعداد پيدا ٿئي ٿو.

اهي مجازی ذرات حقيقي ذرات نه آهن ۽ حقيقي دنيا ۾ اسان وٽ موجود ذرات کان مڪمل طور تي مختلف آهن، جهڙوڪ اليڪٽران. حقيقت ۾، اسين ورچوئل ذرات جو مشاهدو نٿا ڪري سگهون، ڇاڪاڻ ته هڪ ڀيرو اسان اهو ڪندا آهيون، مجازی ذري جوڙجڪ فوري طور تي ٽڪرائي ۽ ختم ٿي ويندا آهن.

توهان شايد حيران ٿي سگهو ٿا: ڇاڪاڻ ته اسان سڌو سنئون ورچوئل ذرات جو مشاهدو نٿا ڪري سگهون، اسان انهن جي وجود کي ڪيئن ثابت ڪري سگهون ٿا؟

اهو هڪ سٺو سوال آهي، پر اهو پڻ هڪ "اسمارٽ نه" سوال آهي، ڇاڪاڻ ته ڪائنات کي ڳولڻ جي عمل ۾، اڪثر معاملو ڪجهه آهي جيڪو اسان سڌو سنئون مشاهدو نٿا ڪري سگهون. ڪائنات ايتري ته وڏي آهي جو ڪيترائي ڀيرا اسان رڳو اڻ سڌي طريقن ذريعي ڪنهن شيءِ جي وجود جو تعين ڪري سگهون ٿا. اهو ئي مجازی ذرات لاء وڃي ٿو.

جيتوڻيڪ ورچوئل ذرات کي سڌو سنئون مشاهدو نٿو ڪري سگهجي، مجازی ذرات حقيقي دنيا ۾ حقيقي ذرات سان رابطو ڪن ٿا، ۽ سائنسدان انهن رابطن جو مطالعو ڪري ورچوئل ذرات جي وجود جي تصديق ڪري سگهن ٿا.

مثال طور، 1947 جي شروعات ۾، فزيڪسٽ ليمب ۽ سندس شاگرد ردرفورڊ کي معلوم ٿيو ته "ويڪيوم" ۾ ڪنهن قسم جو ويڪيوم اتار چڑھاؤ آهي جيڪو هائيڊروجن نيوڪليس جي برقي صلاحيت کي متاثر ڪري ٿو. ڪوانٽم اليڪٽروڊائنامڪس جي مطابق، هي ويڪيوم اتار چڑھاؤ هڪ خلا ۾ ورچوئل اليڪٽرانن ۽ ورچوئل پوزٽرون جي اتار چڑھائو جي ڪري ٿئي ٿو.

تنهن ڪري، ڪو به مطلق خلا نه آهي، ۽ خلا ۾ به توانائي آهي، نامنہاد "صفر پوائنٽ توانائي". "صفر پوائنٽ توانائي" نالي جي باوجود، ان جو مطلب اهو نه آهي ته خلا جي توانائي صفر آهي. حقيقت ۾، اتي تمام وڏو توانائي اتار چڑھاؤ آهن، ۽ انهن جي صحيح قيمت هڪ وڏو اسرار رهي ٿو.

ظاهري طور تي خالي خلا ۾، اصل ۾ امڪاني توانائي جي وڏي مقدار آهي. ان جي تصديق ڪرڻ لاءِ سائنسدانن هڪ دلچسپ تجربو ڪيو. هنن ٻه غير چارج ٿيل ڌاتو پليٽون رکيون، انهن کي هڪ خلا ۾ هڪ ٻئي وٽ رفته رفته پهچڻ جي اجازت ڏني. جيئن ته ڌاتو پليٽون ويجهو اينديون آهن، انهن جي وچ ۾ خلا واري علائقي ۾ برقي مقناطيسي موج جي اتار چڑھاؤ هڪ اسڪريننگ اثر ظاهر ڪري ٿي، هڪ خاص حد جي اندر طول موج سان صرف برقي مقناطيسي لہرن جي اجازت ڏئي ٿي، جڏهن ته پليٽ جي ٻاهران هن حد جي تابع نه آهي.

نتيجي طور، ٻاهران برقي مقناطيسي لہرون اندر جي ڀيٽ ۾ وڌيڪ شدت سان تبديل ٿينديون آهن، جنهن جي نتيجي ۾ توانائي ۾ فطري عدم توازن پيدا ٿئي ٿو. ٻاهران خلا اندر جي ڀيٽ ۾ وڌيڪ تشدد سان تبديل ٿئي ٿو، نتيجي ۾ هڪ دٻاء جو فرق پيدا ٿئي ٿو جيڪو شيٽ ڌاتو جي ٻاهران دٻاء کي اندر جي ڀيٽ ۾ وڌيڪ هجڻ جو سبب بڻائي ٿو. هن دٻاء جي فرق جي ذريعي ٺهيل نظر نه ايندڙ ٽينسائيل قوت مشهور آهي "ڪيسيمير اثر"، ۽ هن واقعي کي 1996 سالن ۾ تجربن ۾ پڻ تصديق ڪئي وئي آهي.

اهو ذڪر ڪرڻ جي قابل آهي ته خلا ۾ لڪيل توانائي جي وڏي مقدار جي باوجود، توانائي جي مجموعي مقدار کي صحيح طور تي حساب ڪرڻ هڪ انتهائي پيچيده ڪم آهي جنهن ۾ ڪوانٽم فيلڊ نظريي جو گهڻو مسئلو شامل آهي - رينارملائيزيشن. حساب جي عمل ۾، توهان مختلف سلسلي جهڙوڪ 12 + 0 + 0 + 0 + ...... = -0 / 0 جو مقابلو ڪري سگهو ٿا جيڪي ریاضي جي قاعدن جي ڀڃڪڙي ڪن ٿا.

تنهن ڪري، اهم سوال اهو آهي، ڇا اسان هن توانائي کي خلا ۾ استعمال ڪري سگهون ٿا؟

جواب آهي ها. نظرياتي طور تي، توانائي جي ڪنهن به قسم جي پنهنجي افاديت آهي. بهرحال، هڪ خلا مان توانائي ڪڍڻ جو عمل اسان کي عام طور تي فطرت کان توانائي حاصل ڪرڻ جي طريقي کان بلڪل مختلف آهي. ٿرموڊناميڪس جي قانونن موجب توانائي خلاء ۾ نه ٿيندي آهي ، ۽ اسان کي توانائي جو فرق پيدا ڪرڻ لاءِ خلا جي حرارتي توازن کي ٽوڙڻ جي ضرورت آهي ، ۽ ان عمل کي ان کان وڌيڪ توانائي جي ضرورت ناهي جيترو اسان ان مان حاصل ڪري سگهون ٿا ، جيتوڻيڪ اهو طريقو هن وقت خاص طور تي عملي نظر نٿو اچي.

جيئن اڳ ذڪر ڪيو ويو آهي، ڪيسيمير اثر، هڪ ڌاتو پليٽ کي منتقل ڪري توانائي ڪڍڻ لاء، اهو ضروري آهي ته ڌاتو پليٽ تي مسلسل زور وڌايو وڃي ته باطل ۾ ذرات کي حقيقي فوٽن ۾ تبديل ڪيو وڃي، جيئن توانائي حاصل ڪري سگهجي. پر اسان کي عمل ۾ رکڻ جي ضرورت جي توانائي جي مقدار تمام گهڻو آهي. مختصر طور تي، توانائي صرف هڪ فارم کان ٻئي ۾ تبديل ڪري سگهجي ٿي، ۽ ڪڏهن به "ڪجهه نه مان ڪجهه ٺاهڻ" جي صورتحال نه هوندي.

خلا جي تحقيق جاري آهي، ڇاڪاڻ ته خلا ڪائنات جي گهڻن رازن کي لڪائي سگھي ٿو. بگ بينگ نظريي جو خيال آهي ته ڪائنات جيئن اسان ڄاڻون ٿا ته ان جي شروعات "ڪجهه به نه مان ڪجهه ٺاهڻ" جي عمل سان ٿي. خلاء جي نوعيت کي ظاهر ڪرڻ لاء، سائنسي ڪميونٽي کي اڃا تائين گهڻو رستو وڃڻو آهي.