QED vacuum
کیو ای ڈی ویکیوم یا کوانٹم الیکٹروڈائنامک ویکیوم کوانٹم الیکٹروڈائنامکس کا فیلڈ تھیوریٹک ویکیوم ہے۔ یہ برقی مقناطیسی میدان کی سب سے کم توانائی کی حالت (زمینی حالت) ہے جب فیلڈز کو مقداری بنایا جاتا ہے۔ جب پلانک کے مستقل کو فرضی طور پر صفر تک پہنچنے کی اجازت دی جاتی ہے، تو کیو ای ڈی ویکیوم کو کلاسیکی ویکیوم میں تبدیل کر دیا جاتا ہے، جو کہ کلاسیکی برقی مقناطیسیت کا خلا ہے۔ ایک اور فیلڈ تھیوریٹک ویکیوم معیاری ماڈل کا کیو سی ڈی ویکیوم ہے۔ اتار چڑھاؤ کیو ای ڈی ویکیوم ایک غیر فعال صفر اوسط فیلڈ کی حالت کے بارے میں اتار چڑھاؤ سے مشروط ہے۔ یہاں کوانٹم ویکیوم کی تفصیل ہے: ورچوئل ذرات بعض اوقات ہائزن برگ توانائی کے وقت کے غیر یقینی اصول پر مبنی ورچوئل ذرات کی ایک بدیہی تصویر فراہم کرنے کی کوشش کی جاتی ہے: (جہاں اور توانائی اور وقت کی تغیرات ہیں، اور پلانک مستقل 2 سے تقسیم ہوتا ہے) اس خطوط پر بحث کرتے ہوئے کہ ورچوئل ذرات کی مختصر زندگی خلا سے بڑی توانائیوں کو "ادھار لینے" کی اجازت دیتی ہے اور اس طرح قلیل وقت کے لیے ذرہ نسل کی اجازت دیتی ہے۔ تاہم، توانائی کے وقت کے غیر یقینی تعلقات کی یہ تشریح عالمی طور پر قبول نہیں کی جاتی ہے۔ ایک مسئلہ پیمائش کی درستگی کو محدود کرنے والے غیر یقینی تعلقات کا استعمال ہے جیسے کہ وقت کی غیر یقینی صورتحال توانائی کو ادھار لینے کے لیے "بجٹ" کا تعین کرتی ہے۔ ایک اور مسئلہ اس سلسلے میں "وقت" کا معنی ہے، کیونکہ توانائی اور وقت (مثال کے طور پر پوزیشن اور مومنٹم کے برعکس) کینونکل کمیونیٹیشن ریلیشن (جیسے) کو مطمئن نہیں کرتے ہیں۔ ایک قابل مشاہدہ کی تعمیر کے لیے مختلف اسکیمیں تیار کی گئی ہیں جن میں کسی قسم کی وقت کی تشریح ہوتی ہے، اور پھر بھی توانائی کے ساتھ کینونکل کمیونیٹیشن کے تعلق کو پورا کرتی ہے۔ توانائی کے وقت کی غیر یقینی کے اصول کے بہت سے نقطہ نظر مطالعہ کا ایک مسلسل موضوع ہیں۔ فیلڈز کی مقدار ہائزن برگ کا غیر یقینی اصول کسی ذرہ کو ایسی حالت میں موجود ہونے کی اجازت نہیں دیتا ہے جس میں ذرہ بیک وقت ایک مقررہ مقام پر ہو، جیسے کہ نقاط کی ابتدا، اور اس کی رفتار بھی صفر ہو۔ اس کے بجائے ذرہ میں رفتار اور پھیلاؤ کی ایک حد ہوتی ہے جو کوانٹم کے اتار چڑھاؤ سے منسوب ہوتی ہے۔ اگر محدود ہو تو اس میں صفر نقطہ توانائی ہوتی ہے۔ ایک غیر یقینی اصول ان تمام کوانٹم مکینیکل آپریٹرز پر لاگو ہوتا ہے جو سفر نہیں کرتے ہیں۔ خاص طور پر، یہ برقی مقناطیسی میدان پر بھی لاگو ہوتا ہے۔ ایک انحراف برقی مقناطیسی میدان کے لیے کمیوٹیٹرز کے کردار کو ظاہر کرتا ہے۔ برقی مقناطیسی میدان کی مقدار کے لیے معیاری نقطہ نظر ایک ویکٹر پوٹینشل اور بنیادی برقی مقناطیسی برقی میدان اور مقناطیسی میدان کی نمائندگی کرنے کے لیے ایک اسکیلر پوٹینشل کو تعلقات کا استعمال کرتے ہوئے متعارف کرانے سے شروع ہوتا ہے: ویکٹر پوٹینشل کا تعین ان تعلقات سے مکمل طور پر نہیں ہوتا ہے، جس سے ایک نام نہاد گیج کی آزادی کھل جاتی ہے۔ کولمب گیج کا استعمال کرتے ہوئے اس ابہام کو حل کرنے سے ویکٹر پوٹینشل اور مومنٹم فیلڈ کے لحاظ سے چارجز کی عدم موجودگی میں برقی مقناطیسی شعبوں کی وضاحت ہوتی ہے، جو اس طرح دی گئی ہے: ایس آئی اکائیوں کا برقی مستقل کہاں ہے۔ کوانٹائزیشن اس بات پر اصرار کر کے حاصل کی جاتی ہے کہ مومنٹم فیلڈ اور ویکٹر پوٹینشل منتقل نہیں ہوتے ہیں۔ یعنی مساوی وقت کا کمیوٹیٹر یہ ہے: جہاں، مقامی مقامات ہیں، پلانک کا مستقل 2 سے زیادہ ہے، کرونکر ڈیلٹا ہے اور ڈیراک ڈیلٹا فنکشن ہے۔ اشارے کمیوٹیٹر کی نشاندہی کرتے ہیں۔ ویکٹر پوٹینشل کو متعارف کرائے بغیر کوانٹائزیشن حاصل کی جا سکتی ہے، خود بنیادی فیلڈز کے لحاظ سے: جہاں سرکم فلیکس ایک شروڈنگر ٹائم-انڈیپینڈنٹ فیلڈ آپریٹر کی نشاندہی کرتا ہے، اور اینٹیسیمیٹرک لیوی-سیویٹا ٹینسر ہے۔ فیلڈ متغیرات کے غیر تبادلہ کی وجہ سے، فیلڈز کے تغیرات صفر نہیں ہو سکتے، حالانکہ ان کی اوسط صفر ہے۔ اس لیے برقی مقناطیسی میدان میں صفر نقطہ توانائی ہوتی ہے، اور سب سے کم کوانٹم حالت ہوتی ہے۔ برقی مقناطیسی میدان کی اس سب سے کم کوانٹم حالت کے ساتھ ایک پرجوش ایٹم کا تعامل ہی بے ساختہ اخراج کا باعث بنتا ہے، فوٹوون کے اخراج کے ذریعے ایک پرجوش ایٹم کی کم توانائی کی حالت میں منتقلی یہاں تک کہ جب ایٹم کا کوئی بیرونی خلل موجود نہ ہو۔ برقی مقناطیسی خصوصیات کوانٹائزیشن کے نتیجے میں، کوانٹم الیکٹروڈائنامک ویکیوم کو مادی میڈیم سمجھا جا سکتا ہے۔ یہ ویکیوم پولرائزیشن کی صلاحیت رکھتا ہے۔ خاص طور پر، چارج شدہ ذرات کے درمیان قوت کا قانون متاثر ہوتا ہے۔ کوانٹم الیکٹروڈائنامک ویکیوم کی برقی اجازت کا حساب لگایا جا سکتا ہے، اور یہ کلاسیکی ویکیوم کے سادہ سے قدرے مختلف ہے۔ اسی طرح، اس کی پارگمیتا کا حساب لگایا جا سکتا ہے اور اس سے قدرے مختلف ہے۔ یہ میڈیم رشتہ دار ڈائی الیکٹرک مستقل> 1 کے ساتھ ایک ڈائی الیکٹرک ہے، اور رشتہ دار مقناطیسی پارگمیتا <1 کے ساتھ ڈائی مقناطیسی ہے۔ کچھ انتہائی حالات میں جن میں میدان شونگر کی حد سے تجاوز کر جاتا ہے (مثال کے طور پر، پلسروں کے بیرونی علاقوں میں پائے جانے والے بہت اونچے شعبوں میں)، کوانٹم الیکٹروڈائنامک ویکیوم کے بارے میں سوچا جاتا ہے کہ وہ شعبوں میں غیر لکیری کا مظاہرہ کرتا ہے۔ حساب کتاب بھی اونچے میدانوں میں بائیرفرینجینس اور ڈائکروزم کی نشاندہی کرتے ہیں۔ خلا کے بہت سے برقی مقناطیسی اثرات چھوٹے ہوتے ہیں، اور حال ہی میں تجربات غیر لکیری اثرات کے مشاہدے کو قابل بنانے کے لیے بنائے گئے ہیں۔ پی وی ایل اے ایس اور دیگر ٹیمیں کیو ای ڈی اثرات کا پتہ لگانے کے لیے مطلوبہ حساسیت کی طرف کام کر رہی ہیں۔ حصول پذیری ایک کامل خلا بذات خود صرف اصولی طور پر قابل حصول ہے۔ یہ ایک آئیڈیلائزیشن ہے، جیسے درجہ حرارت کے لیے مطلق صفر، جس تک رسائی حاصل کی جا سکتی ہے، لیکن حقیقت میں کبھی اس کا ادراک نہیں کیا جا سکتا: ورچوئل ذرات ایک کامل ویکیوم کو ناقابل تسخیر بناتے ہیں، لیکن کوانٹم الیکٹروڈائنامک ویکیوم یا کیو ای ڈی ویکیوم کے حصول کے سوال کو کھلا چھوڑ دیتے ہیں۔ کیو ای ڈی ویکیوم کی پیش گوئیاں جیسے کہ بے ساختہ اخراج، کاسیمیر اثر اور لیمب شفٹ کی تجرباتی طور پر تصدیق کی گئی ہے، جس سے پتہ چلتا ہے کہ کیو ای ڈی ویکیوم اعلی معیار کے قابل حصول ویکیوم کے لیے ایک اچھا نمونہ ہے۔ تاہم ویکیوم کے لیے مسابقتی نظریاتی ماڈل موجود ہیں۔ مثال کے طور پر، کوانٹم کروموڈینامک ویکیوم میں بہت سے ورچوئل ذرات شامل ہیں جن کا کوانٹم الیکٹرو ڈائنامکس میں علاج نہیں کیا گیا ہے۔ کوانٹم کشش ثقل کا خلا کشش ثقل کے اثرات کا علاج کرتا ہے جو معیاری ماڈل میں شامل نہیں ہیں۔ یہ ایک کھلا سوال ہے کہ آیا تجرباتی تکنیک میں مزید اصلاحات بالآخر قابل حصول خلا کے لیے ایک اور ماڈل کی حمایت کریں گی۔ فین مین خاکہ بھی دیکھیں کوانٹم فیلڈ تھیوری کی تاریخ کیو ای ڈی حوالہ جات کی درستگی کے ٹیسٹ ویکیوم برقی مقناطیسیت برقی مقناطیسی تابکاری توانائی (طبیعیات) طبیعیات میں تصورات کوانٹم برقی حرکیات ویڈیو کلپس پر مشتمل مضامین