John Randall (physicist)
سر جان ٹورٹن رینڈل، (23 مارچ 1905-16 جون 1984) ایک انگریز طبیعیات دان اور حیاتیاتی طبیعیات دان تھے، جنہیں سنٹیمیٹرک طول موج ریڈار کا ایک لازمی جزو، جو دوسری جنگ عظیم میں اتحادیوں کی فتح کی کلیدوں میں سے ایک تھا، کیوٹی میگنیٹرون کی بنیادی بہتری کا سہرا دیا جاتا ہے۔ یہ مائکروویو اوون کا کلیدی جزو بھی ہے۔ کلیدی شرکاء: جے ٹی رینڈل-لینس پالنگ اینڈ دی ریس فار ڈی این اے: ایک دستاویزی فلم رینڈل نے ہیری بوٹ کے ساتھ تعاون کیا، اور انہوں نے ایک والو تیار کیا جو 10 سینٹی میٹر کی طول موج پر مائکروویو ریڈیو توانائی کی دالوں کو تھوک سکتا ہے۔ ان کی ایجاد کی اہمیت پر، برٹش کولمبیا میں وکٹوریہ یونیورسٹی میں فوجی تاریخ کے پروفیسر، ڈیوڈ زیمرمین کہتے ہیں: "میگنیٹرون ہر قسم کے شارٹ ویو ریڈیو سگنلز کے لیے ضروری ریڈیو ٹیوب ہے۔ اس نے نہ صرف ہمیں ہوائی ریڈار سسٹم تیار کرنے کی اجازت دے کر جنگ کا رخ بدل دیا، بلکہ یہ ٹیکنالوجی کا کلیدی حصہ ہے جو آج بھی آپ کے مائکروویو اوون کے مرکز میں ہے۔ کیوٹی میگنیٹرون کی ایجاد نے دنیا کو بدل دیا۔ " رینڈل نے کنگز کالج، لندن کی ٹیم کی بھی قیادت کی جس نے ڈی این اے کی ساخت پر کام کیا۔ رینڈل کے نائب پروفیسر مورس ولکنز نے ڈی این اے کی ساخت کے تعین کے لیے یونیورسٹی آف کیمبرج میں کیوینڈش لیبارٹری کے جیمز واٹسن اور فرانسس کرک کے ساتھ 1962 کا فزیولوجی یا میڈیسن کا نوبل انعام مشترکہ طور پر حاصل کیا۔ ان کے دوسرے عملے میں روزالنڈ فرینکلن، ریمنڈ گوسلنگ، ایلکس اسٹوکس اور ہربرٹ ولسن شامل تھے، جو سبھی ڈی این اے پر تحقیق میں شامل تھے۔ تعلیم اور ابتدائی زندگی جان رینڈل 23 مارچ 1905 کو نیوٹن-لی-ویلوز، لنکاشائر میں پیدا ہوئے، وہ سڈنی رینڈل، نرسری مین اور سیڈ مین، اور ان کی اہلیہ، ہننا کاولی، جان ٹورٹن کی بیٹی، علاقے میں کولیری مینیجر کے تین بچوں میں اکلوتے بیٹے اور پہلے تھے۔ انہوں نے ایشٹن ان میکر فیلڈ کے گرامر اسکول اور مانچسٹر کی وکٹوریہ یونیورسٹی میں تعلیم حاصل کی، جہاں انہیں 1925 میں طبیعیات میں فرسٹ کلاس آنرز کی ڈگری اور گریجویٹ انعام اور 1926 میں ماسٹر آف سائنس کی ڈگری سے نوازا گیا۔ 1928 میں اس نے ڈورس ڈک ورتھ سے شادی کی۔ کیریئر اور تحقیق 1926 سے 1937 تک رینڈل کو جنرل الیکٹرک کمپنی کی تحقیق پر اس کی ومبلے لیبارٹریوں میں ملازمت دی گئی، جہاں انہوں نے ڈسچارج لیمپ میں استعمال کے لیے لومینسینٹ پاؤڈر تیار کرنے میں اہم کردار ادا کیا۔ انہوں نے اس طرح کی روشنی کے طریقہ کار میں بھی فعال دلچسپی لی۔ 1937 تک انہیں اپنے شعبے میں سرکردہ برطانوی کارکن کے طور پر تسلیم کیا گیا، اور انہیں برمنگھم یونیورسٹی میں رائل سوسائٹی کی فیلوشپ سے نوازا گیا، جہاں انہوں نے مارس ولکنز کے ساتھ مارک اولیفنٹ کی فزکس فیکلٹی میں فاسفورسنس کے الیکٹران ٹریپ تھیوری پر کام کیا۔ جب 1939 میں جنگ شروع ہوئی تو اولیفنٹ سے ایڈمرلٹی نے ایک ریڈیو ذریعہ بنانے کے امکان کے بارے میں رابطہ کیا جو مائکروویو فریکوئنسی پر کام کرتا ہے۔ اس طرح کا نظام ریڈار کو اس کا استعمال کرتے ہوئے چھوٹی اشیاء جیسے زیر آب یو کشتیوں کے پیری اسکوپس کو دیکھنے کی اجازت دے گا۔ سفولک ساحل پر باؤڈسی مینور میں وزارت فضائیہ کے ریڈار کے محققین نے بھی 10 سینٹی میٹر کے نظام میں دلچسپی کا اظہار کیا تھا، کیونکہ اس سے ٹرانسمیشن اینٹینا کا سائز بہت کم ہو جائے گا، جس سے انہیں ہوائی جہاز کی ناک میں فٹ ہونا بہت آسان ہو جائے گا، جیسا کہ ان کے موجودہ نظام کی طرح پروں اور فوسیلج پر نصب کیا جاتا ہے۔ اولیفنٹ نے کلیسٹرن کا استعمال کرتے ہوئے تحقیق کا آغاز کیا، یہ آلہ رسل اور سگورڈ ویرین نے 1937 اور 1939 کے درمیان متعارف کرایا تھا، اور یہ واحد نظام ہے جو مائکروویوز کو مؤثر طریقے سے تیار کرنے کے لیے جانا جاتا ہے۔ اس دور کے کلیسٹرون بہت کم طاقت والے آلات تھے، اور اولیفنٹ کی کوششیں بنیادی طور پر ان کی پیداوار میں بہت زیادہ اضافہ کرنے کے لیے تھیں۔ اگر یہ کامیاب رہا تو اس نے ایک ثانوی مسئلہ پیدا کیا۔ کلیسٹرون صرف ایک یمپلیفائر تھا، اس لیے اسے بڑھانے کے لیے کم طاقت والے ماخذ سگنل کی ضرورت تھی۔ اولیفنٹ نے رینڈل اور ہیری بوٹ کو ایک مائکروویو آسکیلیٹر تیار کرنے کے اس مسئلے پر رکھا، اور ان سے کہا کہ وہ اس کردار کے لیے چھوٹے بارک ہاؤسن-کرز ٹیوبوں کو تلاش کریں، یہ ڈیزائن پہلے سے ہی یو ایچ ایف سسٹمز کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ ان کے کام نے فوری طور پر یہ ظاہر کیا کہ ان میں مائکروویو رینج میں کوئی بہتری نہیں آئی۔ کلیسٹرن کی کوشش جلد ہی ایک ایسے آلے کے ساتھ ہموار ہو گئی جو تقریبا 400 واٹ مائکروویو پاور پیدا کر سکتا ہے، جو جانچ کے مقاصد کے لیے کافی ہے، لیکن ملٹی کلو واٹ سسٹم سے بہت کم ہے جو عملی ریڈار سسٹم کے لیے درکار ہوگا۔ رینڈل اور بوٹ، جن کے پاس کام کرنے کے لیے کوئی اور پروجیکٹ نہیں تھا، نے نومبر 1939 میں اس مسئلے کے حل پر غور کرنا شروع کیا۔ اس وقت جانا جانے والا واحد دوسرا مائکروویو ڈیوائس اسپلٹ-انوڈ میگنیٹرون تھا، جو ایک ایسا آلہ تھا جو تھوڑی مقدار میں بجلی پیدا کرنے کی صلاحیت رکھتا تھا، لیکن کم کارکردگی اور عام طور پر کلیسٹرون کے مقابلے میں کم پیداوار کے ساتھ۔ تاہم، انہوں نے نوٹ کیا کہ کلیسٹرون کے مقابلے میں اس کا ایک بہت بڑا فائدہ ہے۔ کلیسٹرون کا سگنل الیکٹران گن کے ذریعہ فراہم کردہ الیکٹرانوں کے سلسلے میں انکوڈ کیا جاتا ہے، اور یہ بندوق کی موجودہ صلاحیت تھی جو اس بات کی وضاحت کرتی ہے کہ آلہ بالآخر کتنی طاقت کو سنبھال سکتا ہے۔ اس کے برعکس، میگنیٹرون نے ایک روایتی گرم تنت کیتھوڈ کا استعمال کیا، ایک ایسا نظام جو سینکڑوں کلو واٹ پیدا کرنے والے ریڈیو سسٹمز میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا تھا۔ ایسا لگتا تھا کہ یہ اعلی طاقت کے لیے بہت زیادہ ممکنہ راستہ پیش کرتا ہے۔ موجودہ میگنیٹرون کے ساتھ مسئلہ طاقت نہیں بلکہ کارکردگی تھی۔ کلیسٹرون میں، الیکٹرانوں کی ایک بیم دھات کی ڈسک سے گزرتی تھی جسے ریزونیٹر کہا جاتا ہے۔ تانبے کے ریزونیٹر کی مکینیکل ترتیب کی وجہ سے یہ الیکٹرانوں کو متاثر کرتا ہے، انہیں تیز کرتا ہے اور انہیں سست کرتا ہے، مائکروویوز کو جاری کرتا ہے۔ یہ معقول حد تک موثر تھا، اور طاقت بندوقوں کے ذریعے محدود تھی۔ میگنیٹرون کے معاملے میں، گونجنے والے کو دو دھاتی پلیٹوں سے تبدیل کر دیا گیا جو مخالف چارج پر رکھی گئی تھیں تاکہ متبادل ایکسلریشن کا سبب بنیں، اور الیکٹرانوں کو مقناطیسی کا استعمال کرتے ہوئے ان کے درمیان سفر کرنے پر مجبور کیا گیا۔ اس میں تیزی لانے والے الیکٹرانوں کی تعداد کی کوئی حقیقی حد نہیں تھی، لیکن مائکروویو کی رہائی کا عمل انتہائی غیر موثر تھا۔ اس کے بعد دونوں نے غور کیا کہ اگر میگنیٹرون کی دو دھاتی پلیٹوں کو ریزونیٹرز سے تبدیل کر دیا جائے تو کیا ہوگا، بنیادی طور پر موجودہ میگنیٹرون اور کلیسٹرون تصورات کو ملا کر۔ مقناطیس الیکٹرانوں کو ایک دائرے میں سفر کرنے کا سبب بنتا ہے، جیسا کہ مقناطیسی کے معاملے میں ہوتا ہے، لہذا وہ ہر گونجنے والے سے گزرتے ہیں، جس سے مائکروویوز پلیٹ کے تصور سے کہیں زیادہ مؤثر طریقے سے پیدا ہوتے ہیں۔ اس بات کو یاد کرتے ہوئے کہ ہینرچ ہرٹز نے تار کے لوپس کو ریزونیٹرز کے طور پر استعمال کیا تھا، جیسا کہ کلیسٹرون کی ڈسک کی شکل والی گہاوں کے برعکس، ایسا لگتا تھا کہ میگنیٹرون کے مرکز کے ارد گرد متعدد ریزونیٹرز رکھے جا سکتے ہیں۔ اس سے بھی اہم بات یہ ہے کہ ان لوپس کی تعداد یا سائز کی کوئی حقیقی حد نہیں تھی۔ لوپس کو سلنڈروں میں بڑھا کر نظام کی طاقت کو بہت بہتر بنایا جا سکتا ہے، پاور ہینڈلنگ کی وضاحت ٹیوب کی لمبائی سے کی جاتی ہے۔ گونجنے والوں کی تعداد میں اضافہ کرکے کارکردگی کو بہتر بنایا جا سکتا ہے، کیونکہ اس طرح ہر الیکٹران اپنے مداروں کے دوران زیادہ گونجنے والوں کے ساتھ تعامل کر سکتا ہے۔ صرف عملی حدود ٹیوب کی مطلوبہ تعدد اور مطلوبہ جسمانی سائز پر مبنی تھیں۔ عام لیب کے سازوسامان کا استعمال کرتے ہوئے تیار کیا گیا، پہلا میگنیٹرون ایک تانبے کے بلاک پر مشتمل تھا جس میں گونجنے والے لوپس تیار کرنے کے لیے چھ سوراخ کیے گئے تھے، جسے پھر ایک گھنٹی کے جار میں رکھا گیا اور ویکیوم پمپ کیا گیا، جسے خود سب سے بڑے ہارسشو مقناطیس کے کھمبوں کے درمیان رکھا گیا تھا جو وہ تلاش کر سکتے تھے۔ فروری 1940 میں ان کے نئے کیوٹی میگنیٹرون ڈیزائن کے ایک ٹیسٹ نے 400 واٹ تیار کیے، اور ایک ہفتے کے اندر اسے 1.000 واٹ پر دھکیل دیا گیا۔ اس کے بعد جی ای سی کے انجینئروں کو اس ڈیزائن کا مظاہرہ کیا گیا، جن سے کہا گیا کہ وہ اسے بہتر بنانے کی کوشش کریں۔ جی ای سی نے ٹیوب کو بہتر طریقے سے سیل کرنے اور خلا کو بہتر بنانے کے لیے کئی نئے صنعتی طریقے متعارف کرائے، اور ایک نیا آکسائڈ لیپت کیتھوڈ شامل کیا جس سے اس کے ذریعے بہت زیادہ دھاروں کو چلانے کی اجازت ملی۔ ان سے طاقت بڑھ کر 10 کلو واٹ ہو گئی، تقریبا اتنی ہی طاقت جتنی موجودہ ریڈار سیٹوں میں استعمال ہونے والے روایتی ٹیوب سسٹم کی ہوتی ہے۔ میگنیٹرون کی کامیابی نے ریڈار کی ترقی میں انقلاب برپا کردیا، اور 1942 سے تقریبا تمام نئے ریڈار سیٹ استعمال شدہ ریڈار سیٹ پر تھے۔ 1943 میں رینڈل نے برمنگھم میں اولیفنٹ کی فزیکل لیبارٹری کو کیمبرج میں کیوینڈش لیبارٹری میں ایک سال پڑھانے کے لیے چھوڑ دیا۔ 1944 میں رینڈل کو سینٹ اینڈریوز یونیورسٹی میں نیچرل فلاسفی کا پروفیسر مقرر کیا گیا اور انہوں نے ایک چھوٹی سی ایڈمرلٹی گرانٹ پر بائیو فزکس (مورس ولکنز کے ساتھ) میں تحقیق کی منصوبہ بندی شروع کی۔ کنگز کالج، لندن 1946 میں، رینڈل کو لندن کے کنگز کالج میں شعبہ طبیعیات کا سربراہ مقرر کیا گیا۔ اس کے بعد وہ کنگز کالج، لندن میں طبیعیات کی وہیٹ اسٹون کرسی پر چلے گئے، جہاں میڈیکل ریسرچ کونسل نے بائیو فزکس ریسرچ یونٹ قائم کیا جس میں رینڈل بطور ڈائریکٹر (جو اب رینڈل سینٹر فار سیل اینڈ مالیکیولر بائیو فزکس کے نام سے جانا جاتا ہے) کنگز کالج میں تھے۔ ڈائریکٹر کے طور پر ان کے دور میں ڈی این اے کی ساخت کی دریافت کا تجرباتی کام وہاں روزالنڈ فرینکلن، ریمنڈ گوسلنگ، مورس ولکنز، الیکس اسٹوکس اور ہربرٹ آر ولسن نے کیا تھا۔ انہوں نے ریمنڈ گوسلنگ کو پی ایچ ڈی کے طالب علم کے طور پر فرینکلن کو ایکس رے ڈفریکشن کے ذریعے ڈی این اے ڈھانچے پر کام کرنے کے لیے تفویض کیا۔ ریمنڈ گوسلنگ کے مطابق، ڈبل ہیلکس کے تعاقب میں جان رینڈل کے کردار کو بڑھا چڑھا کر نہیں دکھایا جا سکتا۔ گوسلنگ نے اس موضوع پر اتنی سختی سے محسوس کیا کہ انہوں نے 2013 میں ساٹھویں سالگرہ کی تقریبات کے دوران دی ٹائمز کو لکھا۔ رینڈل کا پختہ یقین تھا کہ ڈی این اے میں جینیاتی ضابطہ موجود ہے اور اس کو ثابت کرنے میں مدد کے لیے ایک کثیر شعبہ جاتی ٹیم کو جمع کیا۔ یہ رینڈل ہی تھے جنہوں نے نشاندہی کی کہ چونکہ ڈی این اے زیادہ تر کاربن، نائٹروجن اور آکسیجن تھا، اس لیے یہ کیمرے میں ہوا میں موجود ایٹموں جیسا ہی تھا۔ اس کا نتیجہ ایکس رے کا پھیلا ہوا بیک بکھرنا تھا، جس نے فلم کو دھندلا دیا، اور اس لیے اس نے گوسلنگ کو ہدایت کی کہ وہ ساری ہوا کو ہائیڈروجن سے ہٹائے۔ مورس ولکنز نے جیمز واٹسن اور فرانسس کرک کے ساتھ 1962 کا فزیولوجی اور میڈیسن کا نوبل انعام مشترکہ طور پر حاصل کیا۔ روزالنڈ فرینکلن پہلے ہی 1958 میں کینسر سے انتقال کر چکے تھے۔ ایکس رے ڈفریکشن کے کام کے علاوہ یونٹ نے طبیعیات دانوں، بائیو کیمسٹوں اور حیاتیات دانوں کے ذریعہ تحقیق کا ایک وسیع پروگرام منعقد کیا۔ نئی قسم کے ہلکے خوردبین کے استعمال سے 1954 میں پٹھوں کے سکڑنے کے لیے سلائڈنگ فلامینٹ میکانزم کی اہم تجویز سامنے آئی۔ رینڈل کنگز کالج میں بائیو سائنسز کی تعلیم کو مربوط کرنے میں بھی کامیاب رہے۔ 1951 میں انہوں نے کنیکٹو ٹشو پروٹین کولیجن کی ساخت اور نشوونما کا مطالعہ کرنے کے لیے اپنی ذاتی ہدایت کے تحت کام کرنے والا ایک بڑا کثیر شعبہ جاتی گروپ قائم کیا۔ ان کے تعاون سے کولیجن مالیکیول کی تھری چین ساخت کو واضح کرنے میں مدد ملی۔ رینڈل نے خود الیکٹران خوردبین کے استعمال میں مہارت حاصل کی، پہلے سپرمیٹوزوا کی باریک ساخت کا مطالعہ کیا اور پھر کولیجن پر توجہ مرکوز کی۔ 1958 میں انہوں نے پروٹوزوا کی ساخت کا مطالعہ شائع کیا۔ انہوں نے متغیرات میں ساختی اور حیاتیاتی کیمیائی اختلافات کو مربوط کرکے مورفوجینیسیس کے تجزیے کے لیے ایک ماڈل سسٹم کے طور پر پروٹوزوا کی سیلیا کو استعمال کرنے کے لیے ایک نیا گروپ قائم کیا۔ ذاتی زندگی اور بعد کے سالوں میں رینڈل نے 1928 میں کولیری کے سروےر یوسیاہ جان ڈک ورتھ کی بیٹی ڈورس سے شادی کی۔ ان کا ایک بیٹا تھا، کرسٹوفر، جو 1935 میں پیدا ہوا۔ 1970 میں وہ ایڈنبرا یونیورسٹی چلے گئے، جہاں انہوں نے ایک گروپ تشکیل دیا جس نے کئی نئے بائیو فزیکل طریقوں کا اطلاق کیا، جیسے کہ بھاری پانی میں آئنک حل میں پروٹین کرسٹل کے مربوط نیوٹرون ڈفریکشن اسٹڈیز، نیوٹرون ڈفریکشن اور بکھرے ہوئے مختلف بائیو مالیکیولر مسائل کا مطالعہ کرنے کے لیے، جیسے کہ ڈیوٹرون کے ذریعے پروٹین کے باقیات کا پروٹون تبادلہ۔ 1938 میں رینڈل کو مانچسٹر کی وکٹوریہ یونیورسٹی نے ڈاکٹر آف سائنس سے نوازا۔ 1943 میں انہیں (ہیری بوٹ کے ساتھ) کیوٹی میگنیٹرون کی ایجاد کے لیے رائل سوسائٹی آف آرٹس کے تھامس گرے میموریل انعام سے نوازا گیا۔ 1945 میں انہیں لندن کی فزیکل سوسائٹی کی طرف سے ڈوڈل میڈل اور انعام سے نوازا گیا اور میگنیٹرون ایجاد کے لیے رائل کمیشن آن ایوارڈز ٹو انوینٹرز کی طرف سے مشترکہ ادائیگی کی گئی۔ 1946 میں وہ رائل سوسائٹی (ایف آر ایس) کے فیلو منتخب ہوئے اور اسی سال انہیں ان کے ہیوز میڈل سے نوازا گیا۔ میگنیٹرون کے کام کے لیے مزید ایوارڈز (بوٹ کے ساتھ) 1958 میں ریاست پنسلوانیا کے فرینکلن انسٹی ٹیوٹ کا جان پرائس ویتھرل میڈل اور 1959 میں فلاڈیلفیا شہر کا جان اسکاٹ میڈل ایوارڈ تھا۔ 1962 میں انہیں نائٹ کا خطاب دیا گیا، اور 1972 میں وہ رائل سوسائٹی آف ایڈنبرا (ایف آر ایس ای) کے فیلو منتخب ہوئے۔ (ایڈ۔ )، ڈی این اے۔ جینیسس آف اے ڈسکوری، 1994، نیومین-ہیمسفیئر پریس، لندن۔ ولکنز، مورس، دی تھرڈ مین آف دی ڈبل ہیلکس: دی آٹو بائیوگرافی آف مورس ولکنز۔ ۔ رڈلے، میٹ ؛ "فرانسس کرک: ڈسکورر آف دی جینیٹک کوڈ (ایمیننٹ لائیوز)" پہلی بار جولائی 2006 میں امریکہ اور پھر برطانیہ میں شائع ہوا۔ ستمبر 2006، ہارپر کولنز پبلشرز کے ذریعہ۔ ٹائٹ، سلویا اور جیمز "اے کوآرٹیٹ آف انلیکیلی ڈسکوریز" (ایتینا پریس 2004) واٹسن، جیمز ڈی۔، دی ڈبل ہیلکس: اے پرسنل اکاؤنٹ آف دی ڈسکوری آف دی اسٹرکچر آف ڈی این اے، ایتھنیم، 1980، (پہلی بار 1968 میں شائع ہوا)۔ بیرونی روابط چرچل آرکائیوز سینٹر میں رکھے گئے سر جان رینڈل کے مقالے 1905 کی پیدائش 1984 کی موت کی وجہ سے کیمبرج یونیورسٹی میں طبیعیات دان انگریزی طبیعیات دان ریڈار کے علمبردار وکٹوریہ یونیورسٹی آف مانچسٹر کے سابق طلباء کنگز کالج لندن کے رائل سوسائٹی کے فیلوز رائل سوسائٹی آف ایڈنبرا کے فیلوز یونیورسٹی آف برمنگھم نائٹس کے بیچلر مائکروسکوپسٹ لوگ یونیورسٹی آف ایڈنبرا کے سینٹ اینڈریوز اکیڈمکس کے نیوٹن-لی-ویلوز اکیڈمکس سے