3.13 کائناتی خردموجی پس منظر: “شور سے سیاہ ہوئے نیگیٹو” سے راستے اور زمینی خدوخال کی باریک دھاریوں تک

ہوم ／ باب3: کثیفہ پیمانے پر کائنات

اصطلاحی نوٹ
اس حصے میں ہم “نیگیٹو کی اصل — نقش و نگار کی پیدائش — راستے بھر کی نظرِ ثانی — نہایت بڑے پیمانے پر سمتی رجحان — قطبیت (پولرائزیشن) کی دو اقسام” کو ریشہ–سمندر–ٹینزر کے فریم میں جوڑتے ہیں: ابتدائی کائنات میں عمومی غیر مستحکم ذرّات (GUP) مسلسل بنتے اور ٹوٹتے رہے؛ ان کی عمریں جب ایک دوسرے پر چڑھیں تو مل کر اعدادی ٹینزری ثقلاً (STG) کے زمینی خدوخال تراشے؛ اور انہدام/عدمیت نے کمزور موجی پیکٹس کو واسطے میں واپس بہایا جو ٹینزری پسِ منظر کا شور (TBN) کہلائے۔ آئندہ ہم انہی اردو مکمل ناموں کو برتیں گے۔ جب ضرورت ہو تو پہلی مرتبہ کائناتی خردموجی پس منظر (CMB) بھی بطور مکمل اردو نام درج کیا جائے گا، اس کے بعد صرف اردو مکمل نام استعمال ہوگا۔

دیباچہ: ہم دراصل کیا دیکھ رہے ہیں؟

• آسمان کا “خردموجی نیگیٹو” قریب ‎2.7‎ K پر نہایت ہموار ہے مگر یک رنگ نہیں: یہاں باقاعدہ چوٹی–واد ی تال (اکوسٹک پیکس) ملتے ہیں، چھوٹے پیمانے کی جزئیات گول اور نرم ہو جاتی ہیں (ہمواری)، اور قطبیت E موڈ اور قدرے کمزور B موڈ میں بٹ جاتی ہے۔ نہایت بڑے زاویوں پر سمتی اشارے بھی ملتے ہیں (نیم کرہ عدمِ تقارن، کم مرتبہ ملٹی پولز کی سیدھ، “سرد دھبہ” وغیرہ)۔
• تین مرکزی کڑیاں نمایاں ہیں: ابتدائی “اسٹِل فریم” (پس منظر اور تال)، راستے میں بعد از عمل (لینزیں اور دھندلا شیشہ)، اور بڑے پیمانے کی زمینی ساخت (مدھم سمتی رجحان)۔ ریشہ–سمندر–ٹینزر ان سبھوں کو ایک مسلسل طبیعی سلسلہ بناتا ہے۔

I. پس منظر کہاں سے آیا: ٹینزری پسِ منظر کے شور نے جلدی کائناتی خردموجی پس منظر کیوں بنا لیا (میکانزم اور زمانی پیمانے)

لبِّ لباب پہلے
ابتدائی “کائناتی سمندر” بہت گاڑھا تھا (زور دار پیوستگی، شدید تکراری پھیلاؤ، نہایت مختصر اوسط آزاد راہ)۔ “کھینچ–پھیلاؤ” کے چکر میں عمومی غیر مستحکم ذرّات بار بار توانائی کو وسیع بینڈ، کم تآثر (لو کوہی رینس) پیکٹس کی صورت میں واسطے میں ڈالتے رہے — یہی ٹینزری پسِ منظر کا شور تھا۔ اس “سخت پیوستہ شوربے” میں یہ پیکٹس تیزی سے “سیاہ” ہو کر تقریباً جسمِ سیاہ سا پس منظر بنا گئے۔ جب کائنات شفاف ہوئی تو فوٹون یہی نیگیٹو لئے ہوئے آج تک آتے رہے۔

• گاڑھی دیگ: مضبوط پیوستگی — مضبوط پھیلاؤ
  فوٹون اور بار دار مادّے کی بار بار آمیزش ہر “توانائی کے ریزے” کو جذب–اخراج–پھر جذب کر دیتی ہے؛ سمت اور مرحلے کے فرق تیزی سے مٹ جاتے ہیں۔
• سیاہی: توانائی اور “رنگوں کی ترکیب” کی درستی
  “رنگوں کی ترکیب” سے مراد تفرّدات (فریکوئنسیز) پر تقسیم ہے۔ سخت پیوستہ شوربہ بینڈ ترجیحات دباتا ہے اور طیف کو جسمِ سیاہ کی صورت تک کھینچتا ہے؛ رنگی جھکاؤ مٹتا ہے اور واحد درجۂ حرارت پیمانہ بچتا ہے۔
• ترتیبِ وقت: ‎(t_{\text{سیاہ}}\ll t_{\text{میکرو}}\lesssim t_{\text{انعزال}})
  سیاہ ہونا میکروسکوپی ارتقا سے تیز ہے: پس منظر پہلے قائم ہوتا ہے، پھر آہستہ آہستہ بدلتا ہے؛ چنانچہ انعزال تک مستحکم رہتا ہے۔
• درجۂ حرارت کی تقفیل: کل انجیکشن پیمانہ باندھ دیتا ہے
  ٹینزری پس منظر کے شور کی مجموعی توانائی انجیکشن جسمِ سیاہ کی درجہ پیمانہ مقرر کرتی ہے؛ جب “رنگ آمیزی” بدلنے والی خرد نہریں ایک ایک کر کے جم جاتی ہیں تو پیمانہ مقفّل ہو کر توسیع کے ساتھ ٹھنڈا ہو کر ~‎2.7‎ K تک آ جاتا ہے۔
• شفافیت کے بعد بھی تقریباً جسمِ سیاہ: بے رنگ راستائی ارکان
  شفافیت کے بعد راستے کے اثرات تمام تفرّدات میں ایک ہی سمت چمک کو کھسکاتے ہیں (“چڑھائی/اترائی کی قیمت”)، لہٰذا جسمِ سیاہ کی صورت برقرار رہتی ہے؛ صرف زاویائی تفاوت رہ جاتے ہیں۔
• اتنی ہمواری کیوں
  سیاہی “سب سے گاڑھے” عہد میں ہوئی جب تیز تبادلہ سمتی فرق مٹا دیتا ہے۔ انعزال کی گھڑی کے ننھے شکن “تصویر ہو گئے”، بعد میں بس ہلکی تراش خراش ہوئی۔

خلاصہ یہ کہ
ٹینزری پس منظر کا شور → تیز سیاہی → واحد درجہ پیمانے کے ساتھ تقریباً جسمِ سیاہ پس منظر؛ یہی کائناتی خردموجی پس منظر کی “تقریباً کامل جسمِ سیاہ صورت” اور “اعلیٰ ہمواری” کی توضیح ہے۔

II. نقش کیسے کھدے: پیوستہ مرحلے میں دباؤ–پلٹاؤ اور ہم آہنگی کی کھڑکی (اکوسٹک ڈھول کی جھلی)

1. دباؤ اور پلٹاؤ کے بیچ “سانس”
   فوٹون–بریون سیال کششِ ثقل اور لچک دار دافع دباؤ کے بیچ جھولتا ہے اور اکوسٹک ارتعاشات جنم لیتے ہیں — جیسے ڈھول کی جھلی ہلکے دباؤ کے بعد چھوڑ دی جائے۔
2. ہم آہنگی کی کھڑکی اور معیاری پیمانہ
   ہر پیمانہ ہم مرحلہ جمع نہیں ہوتا۔ مخصوص طولِ موج سب سے زور سے گونجتے ہیں اور آج کے درجۂ حرارت اور قطبیت کے طاقت طیف میں باقاعدہ چوٹی–وادی فاصلہ چھوڑتے ہیں (اکوسٹک رُولر/لکیرا)۔
3. انعزال پر اسٹِل فریم
   انعزال کے لمحے یکبارگی “کون دباؤ کی چوٹی/پلٹاؤ کی وادی پر ہے، کس وسعت سے اور کتنی دھڑکنوں میں” ثبت ہو جاتا ہے۔ طاق/جفت چوٹی فرق سیال کے “وزن اور رفتار” کا ریکارڈ رکھتا ہے (بریونی وزن نسبتاً دباؤ کی چوٹیاں بلند کرتا ہے)۔
4. نقش خوانی کے نکات

• چوٹی–وادی فاصلہ → پھیلاؤ کی حد اور جیومیٹریائی پیمانہ۔
• طاق/جفت تضاد → بریونی وزن اور پلٹاؤ کی کارکردگی۔
• درجۂ حرارت–E (TE) باہمی تعلق کے مرحلہ اور وسعت سے ثابت ہوتا ہے کہ اکوسٹک تال درست ریکارڈ ہوا۔ بعد ازاں ہم صرف اردو مکمل نام “درجۂ حرارت–E تعلق” استعمال کریں گے۔

III. راستے بھر “لینزیں اور دھندلا شیشہ”: زمینی خدوخال موڑتے، باریکیاں نرم کرتے اور E→B رِس نکالتے ہیں (راہ کی بعد از عمل کاری)

1. اعدادی ٹینزری ثقلاً: قدرے محدّب موٹی شیشی تختی
   چھوٹی چھوٹی کششوں کا مجموعہ موٹی، ہلکی محدّب شیشی کی مانند ہے:

• چھوٹے پیمانے کی نرمی: چوٹیاں وادیاں گول ہوتی ہیں؛ طاقت تھوڑے بڑے پیمانوں کو منتقل ہوتی ہے (درجہ/قطبیت طیف “نرم” ہوتے ہیں)۔
• E→B رِساؤ: غالب E موڈ راستے میں گھوم کر تھوڑا B موڈ پیدا کرتا ہے۔
• مشترکہ نقشہ اندیشی: B موڈ کا اجتماعی قیاس/قینچ ((\kappa/\phi)) سے مثبت تعلق ہونا چاہیے، اور یہ ربط چھوٹے پیمانے پر زیادہ مضبوط ہو؛ چار-نقطہ لنسِ بازتعمیر اور طیفی نرمی کی مقدار مل کر اسی زمینی میدان کو محدود کریں۔

2. ٹینزری پسِ منظر کا شور: وسیع بینڈ دھندلا شیشہ
   موجودہ کائنات میں یہ نہایت مدھم شور جسمِ سیاہ کی صورت نہیں بدلتا، مگر چھوٹے پیمانے کے کناروں کو مزید نرم کرتا اور E→B رِس میں ہلکا اضافہ کرتا ہے۔ اس کی شدت فعال ساختوں کی جھلّیوں کے ساتھ بس کمزوراً چلتی ہے، نمایاں رنگینی نہیں دکھاتی۔
3. راہ کی ارتقا (مجموعی بے رنگ کھسکاؤ)
   آہستہ بدلتے، بڑے ٹینزری حجم سے گزرنا “داخل–خارج” عدمِ تقارن لاتا ہے جس سے پوری نظر کی لکیر یکجا سرد/گرم دکھائی دے سکتی ہے۔ خاص نشان بے رنگی ہے (تمام تفرّدات میں ایک ہی سمت)، جو اسے دھول مانند رنگین پیش منظر سے جدا کرتی ہے۔

• ابتدائی (اشعاع–مادہ عبور) اور مؤخر (ساختوں کی گہرائی/پلٹاؤ) دونوں حصہ ڈالتے ہیں۔
• بڑے پیمانے کی ساخت کے آثار (مثلاً (\phi) نقشہ، کہکشانی کثافت) سے ہلکا مثبت ربط متوقع ہے۔

4. یونائزیشنِ نو سے “باریک دھندلا شیشہ”
   یونائزیشنِ نو کے آزاد الیکٹرون چھوٹے پیمانے کے درجہ کو ہلکا ہموار کرتے اور بڑے زاویوں پر E موڈ کو پھر ابھارتے ہیں۔ اس حصے کو اعدادی ٹینزری ثقلاً اور ٹینزری پسِ منظر کے شور کے ساتھ مشترکہ کھاتے میں رکھنا ہوگا۔

تشخیصی فہرست

• ایک ہی خطہ اگر کئی بینڈز میں یکساں سمت سرکتا ہے ⇒ راہ کی ارتقا۔
• چھوٹے پیمانے کی نرمی جو بڑے پیمانے کے میدان کے ساتھ ساتھ بدلے ⇒ اعدادی ٹینزری ثقلاً غالب ہے۔
• واضح رنگینی کے بغیر ہلکی سی مزید چوڑائی ⇒ ٹینزری پس منظر کے شور کی باقیات۔

IV. نہایت بڑے پیمانے کی بناوٹ اور سمتیّت: زمینی “ریڑھوں اور راہداریوں” کی پس روشنی

• سمت کی ترجیح
  اگر افق سے ماورا پیمانوں میں ریڑھیں/راہداریاں/وادیاں موجود ہوں تو کم مرتبہ ملٹی پولز میں سیدھ آ سکتی ہے (نیم کرہ فرق، کم مرتبہ سیدھ)۔ یہ من مانی انوملی نہیں بلکہ بالا پیمانہ ٹینزری بناوٹ کی جیومیٹریائی عکّاسی ہے۔
• “سرد دھبہ” طرز کے بلاکی سرکاؤ
  وسیع، مرتقّی زمینی قطعات کے پار نظر کی لکیریں پوری کچّیاں سرد/گرم دکھائی دے سکتی ہیں۔ یکجا ساخس–وولف اثر (ISW)، کنورجینس نقشوں یا فاصلاتی اشاریوں کے ساتھ عرضی ربط کمزور مگر ہم نشان گونج دکھانا چاہیے۔ (آئندہ ہم اردو مکمل نام “یکجا ساخس–وولف اثر” استعمال کریں گے)۔
• جسمِ سیاہ کی صورت برقرار
  یہ اثرات چمک اور رخ بدلتے ہیں، “رنگ آمیزی” نہیں؛ لہٰذا پس منظر کا جسمِ سیاہ طیف محفوظ رہتا ہے۔

V. قطبیت کی دو قسمیں: E مرکزی رَو، B موڑ اور رِس سے

1. E موڈ (مرکزی پلیٹ)
   “اکوسٹک جھلی” پر سمتی عدمِ یکنواختی انعزال کے لمحے پھیلاؤ کے ذریعے براہِ راست مرتب قطبیتی نقشے میں ثبت ہوئی جو درجہ کے تال کے ساتھ ایک بہ ایک چلتی ہے (درجہ–E تعلق اس کی مخصوص علامت ہے)۔
2. B موڈ (زیادہ تر راستے میں جنم لیتا ہے)
   اعدادی ٹینزری ثقلاً E موڈز کو موڑتا اور معمولی B جز شامل کرتا ہے؛ ٹینزری پس منظر کا شور معمولی اضافی رِس دیتا ہے۔

• اسی لیے B کمزور ہے اور کنورجینس/قینچ کے ساتھ مقامی ربط پیمانے پر منحصر ہے۔
• اگر مستقبل میں بڑے زاویوں پر زائدہ دکھے تو یہ ابتدائی عرضی لچکی لہروں (ثقلی موج نما) کی نشانی ہو سکتی ہے؛ مگر موجودہ B کی توضیح کو ان کی حاجت نہیں۔

VI. نقشہ خوانی کی رہنمائی (عملی): کائناتی خردموجی پس منظر سے فزکس کیسے کشید کریں

• پیمانہ: چوٹی–وادی فاصلہ ⇒ اکوسٹک رُولر اور پھیلاؤ کی حد۔
• وزن: طاق/جفت چوٹی تضاد ⇒ بریونی وزن اور پلٹاؤ کارکردگی؛ درجہ–E تعلق کا مرحلہ و وسعت تال کی تصدیق کرتے ہیں۔
• نرمی: چھوٹا پیمانہ جتنا نرم ⇒ اتنا ہی “گاڑھا” اعدادی ٹینزری ثقلاً یا اتنا ہی قوی ٹینزری پس منظر شور؛ (\phi) نقشے اور چار-نقطہ اندازے کے ساتھ “بجٹ” الگ بٹھائیں۔
• سمت: پسندیدہ محور/نیم کرہ فرق؟ کمزور عدسہ بندی، بریونی اکوسٹک ارتعاشات (BAO) یا سپرنووا کے باریک فاصلاتی فرق سے تقابل کریں۔ (آئندہ صرف اردو مکمل نام “بریونی اکوسٹک ارتعاشات” لکھا جائے گا)۔
• بے رنگی: بینڈ بہ بینڈ ہم نشان سرکاؤ ⇒ راہ کی ارتقا؛ رنگین ہو تو ⇒ پیش منظر (دھول، سنکروٹرون، فری–فری)۔
• B–(\kappa) ربط: چھوٹے پیمانے کی طرف بڑھ کر مضبوط ⇒ راستہ جاتی عدسہ بندی میں اعدادی ٹینزری ثقلاً غالب؛ عدسہ ہٹانے کے بعد B کی باقیات ٹینزری شور اور/یا عرضی لچکی لہروں کو محدود کرتی ہیں۔

VII. “درسی” بیانیے کے پہلو بہ پہلو: کیا برقرار، کیا اضافہ (قابلِ آزمائش عہد)

1. برقرار

• مضبوط پیوستہ اکوسٹک مرحلہ جو بعد میں “منجمد” ہوا۔
• لینسنگ اور یونائزیشنِ نو سے ہلکی مؤخرہ تدوین۔

2. نیا/مختلف

• پس منظر کی اصل: تقریباً جسمِ سیاہ پس منظر، ٹینزری پس منظر شور کی تیز سیاہی سے—بغیر کسی مزید عجائبی جزو کے۔
• نرمی کا بجٹ: چھوٹے پیمانے کی نرمی اعدادی ٹینزری ثقلاً + ٹینزری پس منظر شور کا مجموعہ ہے، کوئی واحد “لینز طاقت” نہیں۔
• “انوملیز” کی جگہ: نیم کرہ عدمِ تقارن، کم مرتبہ سیدھ اور سرد دھبہ ٹینزری زمینی خدوخال کی فطری پس روشنی ہیں، ان کے ہم نشان سراغ کئی ڈیٹاسیٹس میں ملنے چاہئیں۔

3. قابلِ آزمائش وعدے

• ایک مشترک زمینی نقشہ بیک وقت کائناتی خردموجی پس منظر اور کہکشانی کمزور عدسہ بندی—دونوں کی باقیاتی لینسنگ گھٹائے۔
• B–کنورجینس ربط چھوٹے پیمانے کی سمت بڑھ کر قوی ہو۔
• بے رنگ سرکاؤ مختلف بینڈز میں یکساں ساتھ چلیں۔
• سرد دھبے کی سمت ISW، فاصلاتی اشاریوں اور کنورجینس میں ہلکے ہم نشان بازگشتیں دکھیں۔

VIII. “زمینی خدوخال/راہ” کو “پیش منظر/آلے” سے الگ کرنا

• بے رنگ بمقابلہ رنگین: بے رنگ ⇒ راہ کی ارتقا؛ رنگین ⇒ پیش منظر (دھول، سنکروٹرون وغیرہ)۔
• B–(\kappa) تقاطعی پڑتال: B کا کنورجینس/قینچ سے معنادار ربط ⇒ اعدادی ٹینزری ثقلاً کی روگردانی معتبر؛ بصورتِ دیگر آلے کی قطبیت رِس سے خبردار رہیں۔
• کثیر بینڈ پیوند کاری: جسمِ سیاہ منحنی سے پس منظر کی صورت مقفّل کریں؛ طیفی باقیات سے μ/y بگاڑ کی شناخت کریں اور ٹینزری پس منظر شور کی مؤخرہ انجیکشن پر بالائی حد باندھیں۔
• چار-نقطہ/(\phi) بازتعمیر: TT/TE/EE نرمی کی مقدار اور غیر گاوسی اندازوں کی ہم آہنگی ⇒ یہی زمینی میدان مرحلہ، وسعت اور غیر گاوسیّت — تینوں میں مشترکہ طور پر محدود ہے۔

IX. تصدیق اور آئندہ قدم (ڈیٹا کی سطح پر “رد یا مضبوط” فہرست)

• P1 | مشترک نقشہ آزمائش: یکساں (\phi/\kappa) نقشے سے کائناتی خردموجی پس منظر اور کہکشانی کمزور عدسہ بندی — دونوں کی نرمی فِٹ کریں؛ باقیات ساتھ گھٹیں تو اعدادی ٹینزری ثقلاً غالب ہے۔
• P2 | عدسہ ہٹانے کے بعد B طیف کی باقیات: اگر وسیع بینڈ، کم تآثر اور ہلکی ڈھلان ہو ⇒ ٹینزری شور کا حصہ ثابت؛ بڑے زاویوں پر “ابھار” ⇒ ابتدائی عرضی لچکی لہروں کے حق میں اشارہ۔
• P3 | یکجا ساخس–وولف اثر کے ساتھ بے رنگ تقاطعات: بڑے زاویائی خواص کا بڑے پیمانے کی ساخت/(\phi) نقشوں کے ساتھ بے رنگ ہم حرکی ہونا راہ کی ارتقا کی تعبیر کو تقویت دے۔
• P4 | متعدد ڈیٹا میں سرد دھبے کی بازگشت: اسی سمت ISW، فاصلاتی اشاریوں اور کنورجینس میں کمزور مگر ہم نشان جوابات — ٹینزری پس روشنی کی تائید، محض اتفاقی شور نہیں۔
• P5 | μ/y بگاڑ پر حدود: μ/y کی سخت تر طیفی حدود ٹینزری شور کی کمزور مؤخرہ انجیکشن دکھائیں؛ ورنہ اس کا “بجٹ” کمیتاً ناپا جا سکے۔

X. ایک سمجھ میں آنے والی تمثیل: ڈھول کی جھلی اور دھندلا شیشہ

1. “جھلی” مرحلہ: جھلی تنی ہے (ٹینزری تناؤ بلند) اور ننھے قطروں سے نم — (عمومی غیر مستحکم ذرّات کے چھیڑے ہوئے ارتعاشات)؛ تناؤ اور وزن دباؤ–پلٹاؤ کی تال بناتے ہیں۔
2. اسٹِل فریم: انعزال کے پل میں “وہاں اور تب” تصویر ہو جاتا ہے۔
3. شیشے کے پار منظر: بعد میں نیگیٹو ہلکی لہردار (اعدادی ٹینزری ثقلاً) اور باریک دھندلی (ٹینزری شور کی باقیات) شیشی سے دکھتا ہے:

• لہردار ی نقشہ گول کرتی ہے،
• دھندلاہٹ کنارے نرم کرتی ہے،
• شیشہ آہستہ بدلے تو پورا ٹکڑا سرد/گرم دکھ سکتا ہے بغیر “رنگ آمیزی” بدلے۔
  یہی آج کا کائناتی خردموجی پس منظر ہے۔

XI. چار سطری خلاصہ

• پس منظر شور سے: ابتدائی ٹینزری شور “گاڑھی دیگ” میں تیزی سے سیاہ ہوا اور واحد درجہ پیمانے والا تقریباً جسمِ سیاہ پس منظر قائم ہوا۔
• نقش تال سے: مضبوط پیوستہ مرحلے کے دباؤ–پلٹاؤ نے ہم آہنگ تال کھودی (چوٹیاں–وادیاں اور E موڈ)۔
• راہ کی ہلکی “جراحی”: اعدادی ٹینزری ثقلاً نقش گول کرتا اور E→B رِس نکالتا ہے؛ ٹینزری شور مزید نرم کرتا ہے؛ راہ کی ارتقا بے رنگ سرکاؤ چھوڑتی ہے۔
• انتہائی بڑے پیمانے “خراب ڈیٹا” نہیں: نیم کرہ عدمِ تقارن، کم مرتبہ سیدھ اور سرد دھبہ — سب ٹینزری زمینی پس روشنی ہیں اور متعدد مشاہدات میں ہم نشان گونج دینی چاہئیں۔

نتیجہ

• یکجا تصویر — “شور سے سیاہ ہوا نیگیٹو + کشیدہ زمینی خدوخال کے تہہ دار سائے + راستے بھر ہلکی عدسہ بندی کی درستی” — درسی “اکوسٹک پیکس” کا جوہر محفوظ رکھتی ہے اور نرمی، B موڈ، سمتیّت اور بادی النظر انوملیز کے لیے طبیعی ٹھکانہ اور آزمائشی راستے مہیا کرتی ہے۔
• مطالعے کے سات قدم اپنائیں — پیمانہ، وزن، نرمی، سمت، بے رنگی، B–(\kappa) ربط، اور عدسہ ہٹانے کے بعد کی باقیات — تاکہ بکھری خصوصیات کو کائنات کے باہمی مُصدَّقہ ٹینزری نقشے میں پرویا جا سکے۔