Galileo's ship
گیلیلیو کا جہاز 16 ویں اور 17 ویں صدی کے طبیعیات دان اور ماہر فلکیات گیلیلیو گیلیلئی کے دو طبیعیات کے تجربات، ایک سوچ کا تجربہ اور ایک حقیقی تجربہ سے مراد ہے۔ یہ تجربات ایک گھومتی ہوئی زمین کے خیال پر بحث کرنے کے لیے بنائے گئے تھے جو کہ ایک مستحکم زمین کے برعکس ہے جس کے گرد سورج، سیارے اور ستارے گھومتے ہیں۔ اس وقت ایک دلیل جو استعمال کی گئی تھی وہ یہ تھی کہ اگر زمین گھوم رہی تھی، تو پروجیکٹائل یا گرنے والی لاشوں کے راستوں پر پتہ لگانے کے قابل اثرات ہوں گے۔ جہاز کا مستول تجربہ 1616 میں، جب گیلیلیو پہلے ہی فکر مند ہو چکا تھا کہ وہ استقامت کے ذریعے شک کا نشانہ بنا ہے، تو اسے مونسینور فرانسیسکو انگولی کی طرف سے ایک خط موصول ہوا جس میں کوپرنیکنزم کے خلاف سائنسی اور مذہبی دونوں دلائل درج تھے۔ 1624 کے ایک طویل جواب کے حصے کے طور پر، گیلیلیو نے آسانی سے چلنے والے جہاز کے مستول سے ایک چٹان گرانے اور یہ مشاہدہ کرنے کے تجربے کو بیان کیا کہ آیا چٹان مستول کی بنیاد پر ٹکراتی ہے یا اس کے پیچھے۔ مختلف لوگوں نے اس تجربے پر نظریاتی طور پر تبادلہ خیال کیا تھا، اور کچھ نے نتیجہ کے بارے میں متضاد رپورٹس کے ساتھ ایسا کرنے کا دعوی کیا تھا۔ مثال کے طور پر، اس سے ملتے جلتے حقیقی یا نظریاتی تجربات پر پہلے جین بریڈن، نکولس اوریسمی، نکولس کوسانس، کلاویوس اور جیورڈانو برونو نے تبادلہ خیال کیا تھا۔ گیلیلیو نے انگولی کو بتایا (جس کا ترجمہ اسٹیل مین ڈریک نے کیا ہے): میں ان دوسروں کے مقابلے میں دوگنا اچھا فلسفی رہا ہوں کیونکہ انہوں نے یہ کہتے ہوئے کہ اثر کے برعکس کیا ہے، اپنے تجربے کے ذریعے اس کو دیکھنے کے جھوٹ کو بھی شامل کیا ہے اور میں نے تجربہ کیا ہے-جس سے پہلے، جسمانی استدلال نے مجھے قائل کیا تھا کہ اثر ضرور نکلنا چاہیے جیسا کہ یہ واقعی ہوتا ہے۔ گیلیلیو نے اپنے ڈائیلاگ کنسرننگ دی ٹو چیف ورلڈ سسٹمز (دن 2) میں بھی اس تجربے پر تبادلہ خیال کیا، لیکن اس بات کے بغیر کہ یہ حقیقت میں انجام دیا گیا تھا۔ اسی طرح کا ایک تجربہ جس پر گیلیلیو اور دیگر مصنفین جیسے اوریسم، کلاویوس اور برونو نے تبادلہ خیال کیا ہے وہ ہے جس میں زمین کی سطح سے سیدھا اوپر ایک پروجیکٹائل لانچ کیا جاتا ہے۔ ایک عام ارسطو-شولسٹک دلیل یہ تھی کہ اگر زمین کی سطح مشرق کی طرف بڑھ رہی تھی، تو اس تجربے میں پروجیکٹائل مشاہدے کے برعکس لانچنگ پوائنٹ کے مغرب میں اترے گا۔ 1632 میں گیلیلیو کی 1632 کی کتاب ڈائیلاگ کنسرننگ دی ٹو چیف ورلڈ سسٹمز پر غور کیا گیا (دوسرے دن) تمام مشترکہ دلائل اس خیال کے خلاف پیش کیے گئے کہ زمین حرکت کرتی ہے۔ ان میں سے ایک یہ ہے کہ اگر زمین اپنے محور پر گھوم رہی ہوتی تو ہم سب ہزاروں کلومیٹر فی گھنٹہ کی رفتار سے مشرق کی طرف بڑھ رہے ہوتے تاکہ ٹاور سے سیدھا نیچے گرے ہوئے گیند ٹاور کے مغرب میں گرے جو کچھ فاصلے پر مشرق کی طرف بڑھے۔ اسی طرح، دلیل یہ تھی کہ مشرق کی طرف پھینکا جانے والا توپ کا گولہ مغرب کی طرف پھینکے جانے والے توپ کے مقابلے توپ کے قریب گرے گا کیونکہ مشرق کی طرف حرکت کرنے والی توپ جزوی طور پر گیند کو پکڑ لے گی۔ اس طرح کے دلائل کا مقابلہ کرنے کے لیے کتاب میں مشاہدہ کیا گیا ہے کہ یکساں طور پر چلنے والے جہاز پر سوار شخص کو حرکت کا احساس نہیں ہوتا ہے اور اس لیے مستول کے اوپری حصے سے گرایا گیا توپ کا گولہ براہ راست پاؤں پر گر جاتا ہے۔ اس نقطہ کو ثابت کرنے کے لیے گیلیلیو کے افسانوی وکیل سالویاتی نے اضافیت کے کلاسیکی اصول کو ظاہر کرنے کے لیے ذیل میں بیان کردہ تجربے کی تجویز پیش کی جس کے مطابق کوئی اندرونی مشاہدہ نہیں ہے (یعنی۔ اس کے بغیر، جیسا کہ یہ تھا، کھڑکی سے باہر دیکھ رہا ہے) جس کے ذریعے کوئی ایک نظام کے درمیان فرق کر سکتا ہے جو یکساں طور پر حرکت کرتا ہے۔ لہذا، کوئی بھی دو نظام جو ایکسلریشن کے بغیر حرکت کرتے ہیں مساوی ہیں، اور غیر تیز رفتار حرکت رشتہ دار ہے۔ تقریبا تین صدیوں کے بعد، اس تصور کا اطلاق البرٹ آئن سٹائن کے برقی اور مقناطیسیت کے قوانین (میکسویل کی مساوات) پر ہوا۔ اس کی وجہ سے خصوصی نظریہ اضافیت کی تشکیل ہوئی، جو کشش ثقل اور برقی مقناطیسیت کے اس وقت کے معروف قوانین کو مدنظر رکھتے ہوئے گیلیلیو کی دلیل کا اعادہ ہے۔ سلویاتی کا تجربہ مندرجہ ذیل ہے: کسی بڑے جہاز پر ڈیک کے نیچے مرکزی کیبن میں کسی دوست کے ساتھ اپنے آپ کو بند کر لیں، اور وہاں اپنے ساتھ کچھ مکھیاں، تتلیاں اور دیگر چھوٹے اڑنے والے جانور رکھیں۔ پانی کا ایک بڑا پیالہ رکھیں جس میں کچھ مچھلیاں ہوں۔ ایک بوتل لٹکا دیں جو نیچے ایک چوڑے برتن میں بوند بہ بوند خالی ہو جاتی ہے۔ جہاز کے خاموش کھڑے ہونے کے ساتھ، احتیاط سے مشاہدہ کریں کہ چھوٹے جانور کیبن کے تمام اطراف میں مساوی رفتار سے کیسے اڑتے ہیں۔ مچھلی تمام سمتوں میں لاپرواہی سے تیرتی ہے ؛ قطرے نیچے کے برتن میں گرتے ہیں ؛ اور، اپنے دوست کو کچھ پھینکتے وقت، آپ کو اسے ایک سمت سے دوسری سمت میں زیادہ مضبوطی سے پھینکنے کی ضرورت نہیں ہے، فاصلے برابر ہونے کی وجہ سے ؛ اپنے پیروں کو ایک ساتھ چھلانگ لگاتے ہوئے، آپ ہر سمت میں مساوی جگہوں سے گزرتے ہیں۔ جب آپ ان تمام چیزوں کا احتیاط سے مشاہدہ کر چکے ہوں (حالانکہ اس میں کوئی شک نہیں کہ جب جہاز کھڑا ہو تو سب کچھ اسی طرح ہونا چاہیے)، جہاز کو اپنی پسند کی رفتار سے آگے بڑھائیں، جب تک کہ حرکت یکساں ہو اور اس طرح اور اس طرح اتار چڑھاؤ نہ ہو۔ آپ کو نامزد تمام اثرات میں کم سے کم تبدیلی نہیں ملے گی، اور نہ ہی آپ ان میں سے کسی سے بتا سکتے ہیں کہ جہاز حرکت کر رہا تھا یا کھڑا تھا۔ چھلانگ لگانے میں، آپ فرش پر پہلے کی طرح ہی جگہوں سے گزریں گے، اور نہ ہی آپ پرو کی طرف سے اسٹرن کی طرف بڑی چھلانگ لگائیں گے حالانکہ جہاز کافی تیزی سے آگے بڑھ رہا ہے، اس حقیقت کے باوجود کہ جب آپ ہوا میں ہوں گے تو آپ کے نیچے کا فرش آپ کی چھلانگ کے مخالف سمت میں جا رہا ہوگا۔ اپنے ساتھی کو کچھ پھینکنے میں، آپ کو اسے اس تک پہنچانے کے لیے مزید طاقت کی ضرورت نہیں ہوگی چاہے وہ کمان کی سمت میں ہو یا اسٹرن کی، جس کے آپ مخالف سمت میں ہوں۔ بوندیں اسٹرن کی طرف گرنے کے بغیر نیچے والے برتن میں پہلے کی طرح گر جائیں گی، حالانکہ جب بوندیں ہوا میں ہوتی ہیں تو جہاز کئی اسپانس چلاتا ہے۔ ان کے پانی میں موجود مچھلیاں اپنے پیالے کے سامنے کی طرف تیریں گی اور پیچھے کی طرف سے زیادہ کوشش نہیں کریں گی، اور پیالے کے کناروں کے ارد گرد کہیں بھی رکھے ہوئے چارہ کے برابر آسانی سے جائیں گی۔ آخر میں تتلیاں اور مکھیاں ہر طرف لاپرواہی سے اپنی پروازیں جاری رکھیں گی، اور نہ ہی ایسا کبھی ہوگا کہ وہ اسٹرن کی طرف مرکوز ہوں، گویا وہ جہاز کے راستے کو برقرار رکھنے سے تھک چکے ہوں گے، جس سے وہ خود کو ہوا میں رکھ کر طویل وقفوں کے دوران الگ ہو چکے ہوں گے۔ اور اگر کچھ بخور جلا کر دھواں بنایا جائے تو یہ ایک چھوٹے سے بادل کی شکل میں اوپر جاتے ہوئے نظر آئے گا، جو خاموش رہے گا اور ایک طرف سے دوسری طرف زیادہ حرکت نہیں کرے گا۔ اثرات کے ان تمام خط و کتابت کی وجہ یہ حقیقت ہے کہ جہاز کی حرکت اس میں موجود تمام چیزوں اور ہوا کے لیے بھی یکساں ہے۔ اسی لیے میں نے کہا کہ آپ کو ڈیک کے نیچے ہونا چاہیے ؛ کیونکہ اگر یہ اوپر کھلی ہوا میں ہوا، جو جہاز کے راستے پر نہیں چلے گا، تو نوٹ کیے گئے کچھ اثرات میں کم و بیش نمایاں فرق نظر آئیں گے۔ ڈائیلاگ کنسرننگ دی ٹو چیف ورلڈ سسٹمز، جس کا ترجمہ اسٹیل مین ڈریک نے کیا ہے، یونیورسٹی آف کیلیفورنیا پریس، 1953، پی پی۔ 186-187 (دوسرا دن)۔ حوالہ جات ذرائع اسٹیل مین ڈریک، گیلیلیو کام پر: ان کی سائنسی سوانح عمری، صفحہ 117 طبیعیات میں فکر کے تجربات