کوانٹم فزکس ہماری نیورو سائنس کو کیسے متاثر کرتی ہے

کوانٹم فزکس ہماری نیورو سائنس کو کیسے متاثر کرتی ہے

طبیعیات اور حیاتیات اکثر لاجواب لگتے ہیں — سائنسی سپیکٹرم کا ڈیجیٹل اور اینالاگ — لیکن دونوں کے درمیان روابط سائنس کے کچھ اہم ترین شعبے ہیں۔ حالیہ ترقی کا ایک شعبہ کوانٹم فزکس اور نیورو سائنس کے درمیان کتنا گہرا تعلق ہے آئیے دیکھتے ہیں۔

 

کوانٹم فزکس، جب کہ سائنس فکشن سے ہٹ کر کچھ عجیب لگتی ہے، ایٹم  میں کائنات کا سب سے چھوٹے پیمانے پر مطالعہ ہے۔ اس میں ایٹم کی تقریباً اجنبی دنیا شامل ہوتی ہے جو کبھی کبھار ہماری وجدان اور سمجھ کی مکمل مخالفت کر سکتی ہے۔دوسری طرف  نیورو سائنس دماغ اور جسمانی عمل کا مطالعہ ہے جو ہمیں یہ بتانے کے لیے گزرتی ہے کہ ہم کون ہیں۔ نیورو سائنس کی خوردبینی نوعیت اور دماغ کام کرنے کے لیے جو طریقہ کار استعمال ہوتا ہے اس کی وجہ سے دونوں مضامین بڑے پیمانے پر جڑے ہوئے ہیں۔

 

دماغ ایک ناقابل یقین حد تک پیچیدہ مشین ہے جو تقریباً 86 بلین مضبوطی سے بھرے نیوران پر مشتمل ہوتی ہے جو کوانٹم دنیا کے خطے میں چارج شدہ ایٹموں (آئنز) کے استعمال کے ذریعے برقی ممکنہ تبدیلی پیدا کرتی ہے۔ آئنوں کے نیورونز کے استعمال کی چھوٹی یونٹ کا یہ بہاؤ اتنے چھوٹے پیمانے پر ہے کہ یہ کوانٹم دائرے میں داخل ہو جاتا ہے اسلئے ضرورت اس امر کی ہے کہ  اس کے ساتھ آنے والی ناقص میکانکس پر غور کرنا ہوگا۔

 

 

کوانٹم کی سطح پر دنیا کو سمجھنے کے لیے ضروری ہے کہ مادے کے بارے میں اپنی موجودہ تفہیم کو دور کرنا چاہیے اور اس سادہ اور ابھی تک ناقابل یقین حد تک پیچیدہ بیان کی تعریف کرنی چاہیے:

 

ایٹم اور ذیلی ایٹمی دنیا کے دیگر اجزاء کہیں بھی، ہر جگہ اور کہیں بھی ہو سکتے ہیں۔ وہ تب ہی مقام حاصل کرپا تے ہیں جب ہم ان کی تلاش کرتے ہیں۔

 

یہ اس وجہ سے ہے جسے سپرپوزیشن کہا جاتا ہے۔ یہ اس نظریہ کے ساتھ کام کرتے ہیں کہ مادہ ایک لہر اور ایک ذرہ دونوں کے طور پر کام کر سکتا ہے۔ کوانٹم کلاک کیسے ٹکتی ہے اس کی سمجھ پیدا کرنے کے لیے ایک اور متضاد نظریہ لیکن جس کی تعریف کرنا ضروری ہے۔

 

ممکنہ سپرپوزیشنز کی تعداد کو ان تعاملات سے کم کیا جا سکتا ہے جو ذرات اپنے ماحول میں دوسروں کے ساتھ رکھتے ہیں۔ یہی وجہ ہے کہ ہم مادے کو اس طرح سمجھتے ہیں جیسا کہ یہ ہے کیونکہ انٹرپارٹیکل تعاملات کی ایک بڑی مقدار زیادہ یقینی پوزیشنوں کا تعین کرتی ہے جو پھر ہمارے ارد گرد میکروسکوپک دنیا کو پیش کرنے کے لئے اختتام پذیر ہوتی ہے۔

 

ہمارے دماغ میں لاکھوں ذرات کسی بھی لمحے کسی بھی راستے پر گھوم رہے ہیں اور اس طرح سپرپوزیشن کا خیال کلیدی حیثیت رکھتا ہے۔ ایک نظریہ ہے کہ ہمارا دماغ ذرات کے لیے زیادہ متعین سپرپوزیشن کا تعین کر سکتا ہے اور یہی چیز ہمیں ہمارے شعور عطا کرتی ہے۔

 

نظریہ بتاتا ہے کہ اس کی وجہ یہ ہے کہ ہمارا دماغ بعض ایٹموں اور مالیکیولز کو 'فنل' کر سکتا ہے جو ان کے ارد گرد موجود دیگر ذرات پر قوت پیدا کرتے ہیں، جو کہ دیگر ذرات کی پوزیشن کا تعین کرتے ہیں۔ خیال یہ ہے کہ یہ عزم اعصابی ڈھانچے کی فزیالوجی اور ان کے استعمال کردہ طریقہ کار کو تھوڑا سا تبدیل کر سکتا ہے جو دماغ کے مخصوص افعال کو اس بات پر منحصر کر سکتا ہے کہ ہمارا دماغ مخصوص ذرات کو کہاں دھکیلنے کا فیصلہ کرتا ہے۔

 

اس کا ہمارے اعصابی فعل پر کیا اثر پڑتا ہے اس کی حد تک معلوم نہیں ہے تاہم یہ سوچنا ایک دلچسپ خیال ہے کہ ہمارے دماغ میں کوانٹم فزکس کی حیران کن سطح پر اس طرح کام کرنے کی صلاحیت بہرحال موجودہے۔

 

 

دوسرا دلچسپ خیال کوانٹم اینگلمنٹ کے خیال پر مبنی ہے، جو ان رشتوں اور انحصار پر مبنی ہے جو ذرات ایک دوسرے پر رکھتے ہیں۔

 

کوانٹم اینگلمنٹ ، سادہ الفاظ میں، یہ ہے کہ کس طرح ایک چیز کی حالت دوسری چیز کا تعین کرتی ہے۔ دو خانوں کا تصور کریں جن میں کانٹا یا چاقو ہوتا ہے۔ ایک کو کھولنے اور کانٹا دیکھنے پر، ایک کو فوراً پتہ چل جاتا ہے کہ دوسرے ڈبے میں چاقو ہے۔

 

پوسنر مالیکیولز کی تشکیل میں (ایک کیلشیم اور فاسفیٹ پر مبنی مالیکیول جو اعصابی عمل میں استعمال ہوتا ہے) یہ تجویز کیا جاتا ہے کہ مالیکیولز کے جوڑے ایک دوسرے میں اینٹین گل ہو جاتے ہیں کیونکہ پیداوار کے بعد دونوں کے درمیان تعامل ہر ایک کی حالت کا تعین کرتا ہے۔

 

ایک نظریہ (میتھیو فشر کی طرف سے تجویز کردہ) یہ قیاس کرتا ہے کہ ان الجھے ہوئے مالیکیولز کے اعصابی استعمال اس طرح جڑے ہوئے ہیں۔ پوسنر کے مالیکیولز نیوران کے ذریعے جذب ہوتے ہیں اور جیسے ہی مالیکیول ٹوٹ جاتا ہے یہ اپنا کیلشیم خارج کرتا ہے جو کہ اعصابی تحریک کو متحرک کر سکتا ہے۔ پوسنر مالیکیولز کے الجھے ہوئے جوڑوں سے پیدا ہونے والی تحریکیں بھی الجھ جائیں گی اور یہ شعوری سوچ کے لیے ایک طریقہ کار اور مختلف احساسات اور خیالات کے درمیان روابط کا سبب بن سکتی ہے۔

 

کوانٹم فزکس کی انتہائی نامعلوم نوعیت اور اس پیچیدہ نوعیت کی وجہ سے جس میں دماغ موجود ہے کوانٹم میکینکس اور نیورو سائنس کے پیچھے نظریات کی تائید کے لیے تجرباتی ثبوت حاصل کرنے کی صلاحیت محدود ہے، تاہم اس کے پیچھے نظریہ کم از کم کہنا دلچسپ ہے۔ حیاتیات کی دنیا میں آنے والی طبیعیات کی نئی ترقیوں کو دیکھنا اور ان رازوں پر غور کرنا جن سے پردہ اٹھایا جا سکتا ہے دلچسپ ہے۔

Quantum Physics || Neuroscience || Quantum Entanglement || Science fiction || Biology and Physics