نوبل انعام یافتہ این ایل ہولیئر کے ساتھ انٹرویو، اٹوسیکنڈ لیزر پلس کے بارے میں اس کے وژن کو دریافت کرتے ہوئے

طبیعیات کا 2023 کا نوبل انعام این ایل ہولیئر اور ان کے دو ساتھیوں پیئر اگوسٹینی اور فیرنک کراؤز کو دیا گیا تھا، اور ابھی حال ہی میں برتھولڈ لیبنگر سٹیفٹنگ نے جوہری طبیعیات دان کو برتھولڈ لیبینجر فیوچر پرائز سے نوازا ہے۔ لیبنگر فیوچر ایوارڈ۔ ایک خصوصی انٹرویو میں، Anne L'Huillier، جنہیں ابھی ابھی فزکس کا نوبل انعام دیا گیا ہے، ہمیں attosecond laser pulses پر ہونے والی تحقیق کے بارے میں بتاتی ہیں۔
سوال: پروفیسر L'Huillier، اگر آپ باربی کیو پر ہوتے اور کسی نے آپ سے پوچھا کہ آپ روزی کے لیے کیا کرتے ہیں، تو آپ کیا کہیں گے؟
L＇ Huillier: عام طور پر میں یہ کہوں گا کہ میں بنیادی طور پر لیزر فزکس اور اٹامک فزکس میں کام کرتا ہوں۔ ہماری ٹیم لیزر لائٹ کی بہت، بہت ہی مختصر دھڑکنوں سے روشن کر سکتی ہے، جس سے کچھ ایسے عمل کی تصویر کشی ممکن ہو جاتی ہے جو بہت تیزی سے حرکت کرتی ہیں، جیسے کہ الیکٹران کی حرکت میں شامل۔ آپ اس کے بارے میں سوچ سکتے ہیں کہ عام کیمرے کا فلیش کیا کرتا ہے۔
س: جب آپ "بہت، بہت مختصر" کہتے ہیں تو کیا آپ کا مطلب ہے......؟
L＇Huillier: صرف چند اٹوسیکنڈ لمبی لیزر دالیں۔
سوال: کیا آپ اٹوس سیکنڈ کو مختصراً بیان کر سکتے ہیں؟
L＇ Huillier: یہ حقیقت میں بیان کرنا بہت مشکل ہے۔ میرے خیال میں کسی مشابہت کو سمجھنا آسان ہو سکتا ہے: 1 اٹوسیکنڈ 1 سیکنڈ کا ہے جو 1 سیکنڈ کائنات کی کل عمر (14 بلین سال) ہے۔ لیکن مجھے اتنا یقین نہیں ہے کہ یہ تفصیل آپ کو attosecond کو سمجھنے میں واقعی مدد کرتی ہے۔
س: ٹھیک ہے، اس سے تھوڑی مدد ہو سکتی ہے۔
L＇ Huillier: ہمیں ہمیشہ یہ عادت رہے گی کہ ایک اٹوس سیکنڈ کو وقت کے لحاظ سے نہیں سمجھا جا سکتا جسے لوگ سمجھ سکتے ہیں۔ تاہم، خوش قسمتی سے، ہم تجرید کے ریاضیاتی اور سائنسی نظریات کے ساتھ ساتھ تجربات کی مدد سے اس کی تصدیق کر سکتے ہیں، اور اس سے ہم جانتے ہیں کہ 1 attosecond=10-18 سیکنڈ۔ مزید برآں، اٹوسیکنڈ کی لمبائی کے بارے میں سوچنے سے زیادہ دلچسپ سوال یہ ہے کہ ہم اتنا چھوٹا ٹائم اسکیل کیوں چاہتے ہیں۔
سوال: تو ہمیں اٹوسیکنڈ کی لمبائی کی دالوں کی ضرورت کیوں ہے؟
L＇Huillier: کیونکہ فطرت میں کچھ عمل اتنے تیز ہوتے ہیں کہ ہم انہیں صرف attosecond light pulses کی مدد سے ناپ سکتے ہیں، جن میں سب سے اہم الیکٹران کی حرکت ہے۔ فلیش جتنی تیز ہوگی، یعنی روشنی کی نبض جتنی کم ہوگی، ہم اس عمل کو اتنا ہی قریب سے دیکھ سکتے ہیں۔ آج کل، میرا ریسرچ گروپ اب بھی ایٹموں کے اندر اور اس کے ارد گرد سادہ عمل کی تصویر کشی پر توجہ مرکوز کرتا ہے، کیونکہ یہ حاصل کرنا آسان ہے۔ تاہم، اگر ہم اس علاقے میں مزید پیش رفت کر سکتے ہیں، تو ہم زیادہ پیچیدہ نظاموں میں، جیسے مالیکیولز میں الیکٹرانوں کی حرکت کا مشاہدہ کر سکیں گے۔ الیکٹران کی حرکت کیمیائی رد عمل کا سبب بنتی ہے۔ ایک دن، ہم ان ابتدائی حرکات کی پیمائش کر سکیں گے۔
س: اور پھر کیا؟
L＇ Huillier: پیمائش کنٹرول کی طرف پہلا قدم ہے۔ لہذا طویل عرصے میں، ہمارا سب سے بڑا مقصد الیکٹران کی سطح پر کیمیائی رد عمل کو کنٹرول کرنے کے قابل ہونا ہے۔
س: اسے کنٹرول کریں اور اسے کس کام کے لیے استعمال کریں؟
L'Huillier: میرے لیے یہ اندازہ لگانا مشکل ہے کہ اسے کہاں استعمال کیا جائے گا یا مستقبل میں اس میں کیا تبدیلی آئے گی، لیکن یہ بنیادی تحقیق ہے۔
سویڈن کے لنڈ میں پروفیسر این ایل ہولیئر کی ریسرچ ٹیم ہائی ہارمونک روشنی کی دالیں پیدا کرنے کے لیے فیمٹوسیکنڈ لیزر استعمال کرتی ہے۔ یہ دالیں پھر ایٹم سیکنڈ لیزر دالیں پیدا کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہیں جوہری عمل کو دیکھنے کے لیے
س: 1987 میں ایک تجربے میں، آپ نے ہائی ہارمونکس دریافت کیے جو اٹوسیکنڈ دالیں پیدا کرنے کے لیے لازمی شرط ہیں۔
L＇ Huillier: ہاں، یہ ایک خوشگوار اتفاق تھا۔ یہ سب سے اچھی چیز ہے جب آپ کو کوئی ایسی چیز دریافت ہوتی ہے جو آپ کو حیران کر دیتی ہے! اس کا مطلب یہ ہے کہ کوئی چیز آپ کو ٹھیک کرنے کا انتظار کر رہی ہے۔ اس وقت ہم واقعی جو کرنا چاہتے تھے وہ یہ تھا کہ ایک مضبوط لیزر کے ساتھ نوبل گیسوں پر بمباری کی جائے اور فلوروسینس اثر کا مطالعہ کیا جائے۔ یہ پتہ چلا کہ اس عمل میں سب سے مضبوط روشنی فلوروسینس نہیں تھی، لیکن لیزر فریکوئنسی کی ایک اعلی ہارمونک تھی، ایک ایسی دریافت جس نے میرے سائنسی کیریئر کو بدل دیا۔ اعلی ہارمونکس کی نسل کے ساتھ، اٹوسیکنڈ دالیں پیدا کرنا ممکن تھا۔ میں اب بھی یہی کر رہا ہوں۔
س: کیا کم از کم اعلی ہارمونک نسل کی ذہنی تصویر بنانا ممکن ہے؟
ایل ہیلیئر: ہاں! میرے پاس اٹوس سیکنڈ اور کائنات کی عمر سے بہتر موازنہ ہے۔ اگر آپ وائلن کی تاروں میں سے کمان سے گزریں گے تو آپ کو نہ صرف خالص ٹونز (خالص ٹون فریکوئنسی) بلکہ دیگر تعددات بھی ملیں گی۔ موسیقی میں، ان تعدد کو اوور ٹونز کہا جاتا ہے، اور یہ ٹون کو رنگ دیتے ہیں۔ اوور ٹونز کو ہارمونکس بھی کہا جاتا ہے۔ ایسا ہی کچھ اس وقت ہوتا ہے جب آپ مخصوص حالات میں فیمٹوسیکنڈ لیزر پلس میں گیس کو بے نقاب کرتے ہیں، جو چھوٹی طول موج کے ساتھ نئی لیزر فریکوئنسی بناتی ہے۔ آپ کہہ سکتے ہیں کہ اعلی ہارمونکس لیزر فزکس کی اوور ٹونز ہیں۔
س: ہائی ہارمونک لائٹ پلس کیا کر سکتی ہے؟
L＇Huillier: آپ انہیں اٹوسیکنڈ دالیں پیدا کرنے کے لیے استعمال کر سکتے ہیں، لیکن یہ اپنے طور پر بھی مفید ہیں۔ ہم فی الحال سیمی کنڈکٹر انڈسٹری کے لیے لیتھوگرافی اور میٹرولوجی کا سامان بنانے والے کے ساتھ کام کر رہے ہیں تاکہ سیمی کنڈکٹر مائیکرو اسٹرکچرز کا معائنہ کرنے کے لیے ہائی ہارمونکس کا استعمال کیا جا سکے۔ یہ میرے جیسے بنیادی تحقیق کرنے والے کے لئے ایک بہت ہی ٹھوس پروجیکٹ ہے۔ میں حیران اور خوش ہوں کہ ہمارا کام معاشرے کے لیے مفید ہے۔
پروفیسر این ایل ہیلیئر نے اٹوسیکنڈ لیزرز کی طبیعیات قائم کرنے میں مدد کی۔ یہ کام جلد ہی الیکٹرانکس کی دنیا کو روشن کر سکتا ہے۔
سوال: کیا آپ کی تحقیق نے لیزر ٹیکنالوجی کی ترقی میں بھی کردار ادا کیا ہے؟
L＇Huillier: یقینی طور پر، attosecond physics میں ہمارا کام گزشتہ چند دہائیوں کے دوران لیزر مینوفیکچررز کو نئے اور بہتر الٹرا شارٹ پلس لیزر تیار کرنے کی ترغیب دیتا رہا ہے۔ یقینا، ہم بیم کے بہتر ذرائع سے بھی فائدہ اٹھاتے ہیں۔ ابتدائی لیزر ذریعہ جتنا بہتر ہوگا، اتنا ہی بہتر ہارمونکس اٹوسیکنڈ کی دالیں پیدا کرنے کے قابل ہوں گے۔ ہمارے لیے، یہ مزید تکنیکی ترقی کا باعث بنتا ہے، جیسے کہ یو ایس پی لیزر ٹیکنالوجی کے میدان میں نئے تشخیصی اور پیمائش کے طریقے - دوسرے لفظوں میں، ہم ایک دوسرے کو متاثر کرتے رہتے ہیں۔ لیکن ان خوشگوار ضمنی اثرات کے علاوہ، میرے کام میں کچھ اور ہے جو میرے لیے بہت اہم ہے۔
س: آپ کے لیے اور کیا چیز بہت اہم ہے؟
L＇ Huillier: میں ایک محقق ہوں، لیکن میں ایک استاد بھی ہوں۔ اس کا مطلب ہے کہ مجھے روشن نوجوانوں کے ایک گروپ کو سکھانے اور انہیں بڑھتے ہوئے اور ان کے تجربے کو تقویت دیتے ہوئے دیکھنے کا موقع ملتا ہے، جو میرے خیال میں میری سب سے بڑی شراکت ہے۔
Anne L'Huillier کی پروفائل
Anne L'Huillier، 1958 میں پیرس میں پیدا ہوئیں، ایک فرانسیسی ماہر طبیعیات ہیں اور اس وقت لنڈ یونیورسٹی میں اٹامک فزکس کی پروفیسر ہیں۔ وہ اٹوسیکنڈ فزکس کے تحقیقی شعبے کو قائم کرنے والی اہم شخصیات میں سے ایک تھیں اور انہیں متعدد ایوارڈز ملے ہیں۔ اس سال کے شروع میں، اسے اپنی تحقیقی کامیابیوں کے لیے برتھولڈ لیبینگر فیوچر پرائز ملا، اور کچھ ہی دنوں بعد انھیں پیئر ایگوسٹینی اور فیرنک کراؤز کے ساتھ طبیعیات کا 2023 کا نوبل انعام دیا گیا۔