The Racah Institute of Physics
راکہ انسٹی ٹیوٹ آف فزکس (انگریزی: Racah Institute of طبیعیات) یروشلم کی عبرانی یونیورسٹی کا ایک ادارہ ہے، جو یروشلم کے گیوت رام پڑوس میں ایڈمنڈ جے سفرا کیمپس میں ریاضی اور قدرتی علوم کی فیکلٹی کا حصہ ہے۔ یہ ادارہ عبرانی یونیورسٹی میں طبیعیات کے مختلف شعبوں میں تمام تحقیق و تدریس کا مرکز ہے۔ ان میں فلکی طبیعیات، اعلی توانائی طبیعیات، کوانٹم طبیعیات، نیوکلیئر طبیعیات، سالڈ اسٹیٹ طبیعیات، لیزر اور پلازما طبیعیات، بائیو فزکس، غیر لکیری اور شماریاتی طبیعیات، اور نینو فزکس شامل ہیں۔ ان شعبوں میں تجرباتی اور نظریاتی تحقیق دونوں جاری ہیں۔ تاریخ 1913 میں، عبرانی یونیورسٹی کے افتتاح سے پہلے، یروشلم میں طبیعیات کی تحقیق کی طرف پہلا قدم چیم ویزمین نے اٹھایا تھا۔ صیہونی تنظیم کے صدر اور عبرانی یونیورسٹی کی منصوبہ بندی اور بنیاد رکھنے والی اہم شخصیت ویزمین نے آنے والی یونیورسٹی میں طبیعیات کی تحقیق کے منصوبے تیار کرنے کے لیے نیدرلینڈز کے اتریچٹ کے معروف طبیعیات دان لیونارڈ آرنسٹین سے رابطہ کیا۔ یونیورسٹی کے باضابطہ طور پر کھلنے کے بعد، وہ اتریچٹ میں اپنی نشست سے کام کرتے ہوئے کئی سالوں تک فزکس گروپ کے چیئرمین بنے۔ سال 1923 میں، اس کے باضابطہ افتتاح سے دو سال پہلے، البرٹ آئن سٹائن نے یونیورسٹی کے پہلے کیمپس، ماؤنٹ سکوپس پر اپنے نظریہ اضافیت پر ایک تقریر کی۔ اس تقریر کو بہت سے لوگ عبرانی یونیورسٹی کی افتتاحی تقریر سمجھتے تھے۔ آئن سٹائن، جنہوں نے 1919 سے یروشلم میں عبرانی یونیورسٹی کی بنیاد اور ترقی کی فعال طور پر حمایت کی اور اپنی پوری زندگی میں، ایک اچھا طبیعیات کا ادارہ قائم کرنے میں مدد کرنے میں خاص طور پر سرگرم رہے۔ معروف ریاضی دان، ابراہم فرینکل، جو گورننگ بورڈ میں تھے اور بعد میں یونیورسٹی کے ڈین اور ریکٹر کے طور پر خدمات انجام دیں، نے یروشلم میں نظریاتی طبیعیات کی کرسی سنبھالنے کے لیے ایک بہترین طبیعیات دان کی تلاش میں بڑی کوششیں کیں۔ انہوں نے اس معاملے پر آئن سٹائن کے ساتھ بڑے پیمانے پر خط و کتابت کیا، اور مختلف ممکنہ امیدواروں پر مشورہ طلب کیا۔ پہلا تجرباتی طبیعیات دان مقرر کیا گیا (1928 میں) سموئیل سمبورسکی تھا۔ انہوں نے اتریچٹ میں آرنسٹین کی لیبارٹری کے اپنے دوروں کے دوران ایٹم سپیکٹروسکوپی میں اپنے تجربات کیے۔ ان کے تدریسی فرائض کلاسیکی تجرباتی طبیعیات کے کورسز پر مشتمل تھے۔ بعد کے سالوں میں وہ طبیعیات کے ایک معروف مورخ بن گئے۔ 1933 میں ارنسٹ الیگزینڈر نے تجرباتی طبیعیات کے شعبہ میں شمولیت اختیار کی اور ایک سال بعد-گینتھر وولفسن۔ دونوں کو جرمنی میں تجرباتی طبیعیات کے ماہر ہونے کے باوجود نئے نسلی قوانین کی وجہ سے اپنے عہدے چھوڑنے پڑے۔ ان دونوں نے یروشلم میں طبیعیات کی تحقیق کے لیے ایک تجرباتی بنیادی ڈھانچے کی تشکیل میں خاطر خواہ تعاون کیا۔ 1934 میں پہلے سے معروف جوہری طبیعیات دان جارج پلاکزیک نے محکمہ میں ایک عہدہ قبول کیا۔ یروشلم میں چند مہینوں کے بعد وہ تجرباتی سہولیات کی کمی کی وجہ سے چلا گیا جسے وہ اپنی تحقیق کے لیے ضروری سمجھتا تھا۔ 1935-38 سالوں کے دوران، کئی عظیم طبیعیات دانوں کو نظریاتی طبیعیات میں کرسی کی پیشکش کی گئی۔ فیلکس بلوچ، یوجین وگنر اور فرٹز لندن نے یورپ میں اپنی پوزیشنیں چھوڑنے کے بعد اس پیشکش پر سنجیدگی سے غور کیا۔ ان سب نے مختلف ذاتی وجوہات کی بنا پر طویل مذاکرات کے بعد انکار کر دیا۔ آخر کار، اٹلی کے شہر پیسا میں ایک نوجوان پروفیسر جیولیو (یویل) راکہ کو مقرر کیا گیا۔ ان کے استاد اور سرپرست اینریکو فرمی کے ساتھ ساتھ وولف گینگ پالی، نیلز بوہر اور دیگر نے ان کی بہت سفارش کی تھی۔ ایک صیہونی ہونے کے ناطے وہ یروشلم میں آکر عبرانی زبان میں پڑھانے کے لیے پرعزم تھا۔ اس نے یروشلم میں نظریاتی طبیعیات کے شعبے کو جوہری سپیکٹروسکوپی کے عالمی مرکز میں تبدیل کر دیا۔ وہ 1965 میں 56 سال کی عمر میں ایک حادثے میں انتقال کر گئے۔ پانچ سال بعد، 1970 میں، تجرباتی اور نظریاتی طبیعیات کے محکموں کو ایک نئے انسٹی ٹیوٹ میں متحد کیا گیا جس کا نام راکہ کے نام پر رکھا گیا۔ ابتدائی تحقیق تاریخی کاغذات کے ایک سلسلے میں، راکہ نے پیچیدہ ایٹموں کے سپیکٹرم کے حساب کے لیے ریاضیاتی طریقے تیار کیے، جو اب نصابی کتابوں کے طریقے ہیں۔ یہ کام دوسری جنگ عظیم کے سالوں کے دوران مکمل سائنسی تنہائی میں یروشلم میں کیا گیا تھا۔ اس کام میں انہوں نے ان حسابات کے لیے ہم آہنگی اور گروپ تھیوری کے استعمال کا آغاز کیا۔ نظریاتی جوہری سپیکٹروسکوپی بھی ان کے زیادہ تر طلباء اور زائرین کا موضوع تھا۔ تاہم، ان کے کچھ بہترین طلباء نے ان کے وسیع طریقوں کو نیوکلیئر سپیکٹروسکوپی کی نوجوان سائنس پر لاگو کرنا شروع کر دیا۔ یروشلم میں، نسان زیلڈس، جو نیوکلیئر ماس کے نظریہ میں عالمی ماہر بن گئے، اور گیڈیون راکاوی۔ راکہ کے دو طالب علم، آموس ڈی شالت اور ایگل تلمی، نظریاتی نیوکلیئر سپیکٹروسکوپی میں عالمی رہنما بن گئے۔ انہوں نے ریہووٹ میں ویزمین انسٹی ٹیوٹ میں نیوکلیئر فزکس کا شعبہ قائم کیا۔ جیسا کہ ذکر کیا گیا ہے، تجرباتی طبیعیات 1920 کی دہائی کے آخر سے انجام دی گئی تھی، پہلے سامبرسکی نے جوہری سپیکٹروسکوپی میں پھر الیگزینڈر اور وولفسن نے ایکس رے سپیکٹروسکوپی، کرسٹلگرافی اور آپٹکس میں۔ 1950 میں ولیم لو (زیوف لیو)، جو ریاستہائے متحدہ میں چارلس ٹاؤنز کا طالب علم تھا، تجرباتی طبیعیات میں شامل ہوا۔ اس نے یروشلم میں تحقیق کے نئے شعبے شروع کیے۔ مائکروویوز پر کام شروع کرتے ہوئے، اس نے پھر مقناطیسی گونج کی تحقیق کے لیے ایک لیبارٹری قائم کی۔ انہوں نے یروشلم میں کریوجینکس اور لیزر فزکس کا بھی آغاز کیا۔ اس کے بعد نیوکلیئر مقناطیسی گونج آئی، جس میں اس کا طبی اطلاق بھی شامل ہے۔ ابراہم ہالپرین اور ابراہم منی، راکہ کے ابتدائی گریجویٹس میں سے دو، نے ٹھوس حالت کی طبیعیات میں نئی تحقیقی سمتوں کا آغاز کیا۔ انہوں نے موصلیتوں اور سیمی کنڈکٹرز کی نظری اور برقی خصوصیات کے ساتھ ساتھ ٹھوس مادوں کی سطح کی خصوصیات پر تجرباتی تحقیق کی۔ تحقیق کے یہ شعبے ٹرانجسٹر کی پیدائش کے ساتھ ہی پھلنے پھولنے لگے تھے۔ تجرباتی گروپ میں ایک اہم اضافہ انگلینڈ سے سولی جی کوہن تھا۔ انہوں نے 1949 میں طبیعیات میں شمولیت اختیار کی اور بہت طویل عرصے تک رہنے والے ریڈیو نیوکلائڈز کے ساتھ ساتھ انتہائی قلیل مدتی جوہری حالتوں کی پیمائش کرنے والے اس کے پہلے جوہری تجرباتی ماہر بن گئے۔ ساٹھ کی دہائی کے اوائل میں ان کی دلچسپی نئے دریافت شدہ موسباؤر اثر کی طرف منتقل ہو گئی، اور ایک تحقیقی گروپ قائم کیا جس نے یروشلم کو اس شعبے میں ایک عالمی مرکز بنا دیا۔ راکہ انسٹی ٹیوٹ کے بہت سے گریجویٹس (اور طبیعیات کے محکمے جو اس سے پہلے تھے) اسرائیل اور پوری دنیا میں سرکردہ پروفیسرز اور سائنسدان (بشمول نوبل انعام یافتہ) بن گئے۔ اپنے وجود کے دوران انسٹی ٹیوٹ نے دنیا بھر کے بہت سے اہم طبیعیات دانوں کے دوروں کا لطف اٹھایا۔ نیلز بوہر، پال ڈیراک، وولف گینگ پالی، رابرٹ اوپن ہائیمر، جان وہیلر اور اسٹیفن ہاکنگ، صرف چند کا ذکر کرنے کے لیے۔ ولف انعام کے تمام فاتحین اور نوبل انعام یافتگان کی ایک بڑی تعداد مہمانوں میں شامل تھی۔ موجودہ تحقیق راکہ انسٹی ٹیوٹ میں موجودہ تحقیق میں فلکی طبیعیات، اعلی توانائی طبیعیات، جوہری طبیعیات، کنڈینسڈ میٹر فزکس، شماریاتی طبیعیات، غیر لکیری طبیعیات، بائیو فزکس، کوانٹم آپٹکس، کوانٹم انفارمیشن اور کمپیوٹیشنل نیورو سائنس کے شعبوں کا احاطہ کیا گیا ہے۔ رکاہ انسٹی ٹیوٹ میں کنڈینسڈ میٹر فزکس ایک مضبوط نظریاتی اور تجرباتی کوشش دونوں پر مشتمل ہے۔ زیادہ تر تحقیقات کئی جسموں کی طبیعیات کے وسیع میدان کے اندر انجام دی جاتی ہیں، جس میں خاص طور پر عدم توازن کے مظاہر، ڈیکوہرینس اور ڈسپیشن کے اثرات، کم جہتی نظاموں کا مطالعہ، اور شیشے کے نظام پر زور دیا جاتا ہے، لیکن چند مضامین ہیں۔ تحقیق کی ایک اور سمت میں شماریاتی طبیعیات شامل ہے، مثال کے طور پر، رد عمل کے پھیلاؤ کے نظام پر، خاص طور پر ایسے معاملات میں جہاں اتار چڑھاؤ کا اہم اثر پڑتا ہے۔ نظریہ کے دائرے میں، استعمال کیے جانے والے طریقے مختلف فیلڈ تھیوریٹک طریقوں سے لے کر، درست اور پریشان کن دونوں، عددی طریقوں اور کلاسیکی اور کوانٹم انٹیگریبلٹی دونوں کے نظریہ پر مبنی درست طریقوں تک ہیں۔ ان تصورات اور طریقوں کا اطلاق مختلف قسم کے جسمانی نظاموں پر کیا جاتا ہے، جیسے کہ کوانٹم نجاست کے مسائل (مثال کے طور پر، کوانٹم ڈاٹس میں)، فریکشنل کوانٹم ہال اثر، ایک جہتی فرمیوونک گیسیں، اینڈرسن ٹرانزیشن، اور سپر کنڈکٹیویٹی، بشمول ہائی-ٹی سی سپر کنڈکٹیویٹی سے متعلق خصوصی پہلو۔ تجرباتی پہلو پر، ہاروی ایم کروگر سینٹر برائے نینو سائنس اور نینو ٹیکنالوجی کی سہولیات سے فائدہ اٹھاتے ہوئے، محققین نینو ڈھانچوں کی طبیعیات، کوانٹم انفارمیشن پروسیسنگ میں ان کے اطلاق، روشنی اور مادے کے تعامل، ہائی-ٹی سی سپر کنڈکٹیویٹی، اور الیکٹران شیشوں کی طبیعیات کا مطالعہ کرنے کے لیے جدید پیمائش اور من گھڑت تکنیکوں کا اطلاق کرتے ہیں۔ مزید خاص طور پر، اور چند تحقیقی ہدایات کا خلاصہ کرتے ہوئے، محققین سیمی کنڈکٹر نینو اسٹرکچرز میں ایکسائٹونک سیالوں کا مطالعہ کرتے ہیں جس میں ان کی میکروسکوپک کوانٹم ہم آہنگی کی خصوصیات اور الیکٹرو آپٹک آلات میں مستقبل کے ممکنہ استعمال دونوں کی بہتر جسمانی تفہیم پر نظر رکھی جاتی ہے۔ جوزفسن جنکشنز کا مطالعہ ان حالات کو بے نقاب کرنے اور بہتر بنانے کے لیے کیا جا رہا ہے جو طویل عرصے تک میکروسکوپک کوانٹم ہم آہنگی کی اجازت دیتے ہیں، اور ان عملوں کو واضح کرنے کے لیے جو شور اور عدم مطابقت کا باعث بنتے ہیں۔ الیکٹران شیشوں کا مطالعہ ان بنیادی میکانزم کو سمجھنے کے لیے کیا جا رہا ہے جو ان کی مخصوص خصوصیات کا باعث بنتے ہیں، خاص طور پر تعاملات، خرابی اور عدم توازن کا باہمی تعامل، نیز یہ کہ یہ نقل و حمل کی خصوصیات میں کیسے ظاہر ہوتے ہیں۔ ہائی انرجی فزکس (ایچ ای پی) تحقیق میں ایچ ای پی تھیوری اور پارٹیکل فینومینولوجی دونوں شامل ہیں۔ راکہ انسٹی ٹیوٹ آف فزکس میں ہائی انرجی فزکس گروپ کی موجودہ سرگرمیوں میں سے ایک میں فطرت کے بنیادی قوانین شامل ہیں، جو کوانٹم فیلڈ تھیوری اور عمومی اضافیت (آئن سٹائن کی کشش ثقل) دونوں کو جیومیٹری اور ریاضی کے ساتھ مل کر چھوتے ہیں جو ان کی بنیاد رکھتے ہیں۔ فین مین خاکے کی تشخیص کوانٹم فیلڈ تھیوری کے کمپیوٹیشنل مرکز میں ہے، پھر بھی 70 سال سے زیادہ عرصے میں کافی پیش رفت کے باوجود ایک عمومی اور مکمل نظریہ دستیاب نہیں ہے۔ گروپ میں تحقیق اس مسئلے کو حل کرتی ہے۔ یہ تحقیقی سلسلہ ایک (کلاسیکی) موثر فیلڈ تھیوری کے ذریعے نیوٹن کے بعد کی حد میں آئن سٹائن کی کشش ثقل میں دو جسموں کے مسئلے کو حل کرنے کے نقطہ نظر سے نکلا، یہ ایک ایسا مسئلہ ہے جو کشش ثقل کی لہروں کی تشریح کا پتہ لگانے کے لیے ضروری ہے۔ اس نقطہ نظر میں فین مین خاکے دو جسم کے موثر عمل کا حساب لگانے کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں۔ دوسرا تحقیقی شعبہ برقی طور پر کمزور اور مضبوط تعاملات کے معیاری ماڈل سے آگے طبیعیات پر مرکوز ہے۔ مثالوں میں سپرسیمیٹری بریکنگ کے ماڈل اور معیاری ماڈل کی سپرسیمیٹرک ایکسٹینشنز کے لیے اس کی ثالثی، ان ماڈلز پر زور دینے کے ساتھ جن کی خصوصیات سی ای آر این میں لارج ہیڈرون کولائڈر میں نسبتا ابتدائی دریافت کی اجازت دے سکتی ہیں، اضافی جہتوں کے ماڈل اور ایل ایچ سی اور مستقبل کے کولائڈرز میں ان کے ممکنہ دستخط، نیز سٹرنگ تھیوری میں ان کا سرایت، سپرسیمیٹرک نظریات اور سپرسیمیٹری بریکنگ کی حرکیات، سٹرنگ تھیوری میں برین کی تعمیرات پر گیج تھیوری اور اس کے سرایت کے درمیان تعامل، بلیک ہولز کی طبیعیات اور سٹرنگ تھیوری میں ابتدائی کائنات، اور برین ڈائنامکس اور گیج تھیوری کے ساتھ اس کا تعامل، جیسے۔ اینٹی ڈی سیٹر/کنفارمل فیلڈ تھیوری خط و کتابت کے ساتھ ساتھ سٹرنگ تھیوری کے بنیادی ڈھانچے کے مختلف پہلوؤں کے ذریعے۔ تیسرا تحقیقی شعبہ کوانٹم فیلڈ تھیوری میں کوانٹم الجھاؤ سے نمٹتا ہے۔ غیر لکیری اور شماریاتی طبیعیات غیر لکیری اور شماریاتی طبیعیات گروپ پیچیدہ غیر توازن نظاموں کے رویے کو سمجھنے کی کوشش کرتے ہوئے وسیع نظریاتی اور تجرباتی مطالعات کا تعاقب کرتا ہے۔ مضامین متنوع ہیں اور پلازما، لیزر اور جوہری طبیعیات سے لے کر مادے اور بائیو فزکس کی طبیعیات تک پھیلے ہوئے ہیں۔ مخصوص تحقیقی شعبوں میں فریکچر اور فریکشنل موشن کی بنیادی طبیعیات، بڑھتی ہوئی اشیاء کی لچک، توازن سے دور نظاموں میں بڑے اتار چڑھاؤ کا نظریہ، نظریہ اور آٹوریسوننس کے اطلاق، الٹرا شارٹ لیزر پلس کی تشکیل کی غیر مستحکم شماریاتی طبیعیات، اور کیویٹی/سرکٹ کوانٹم الیکٹروڈائنامکس اور کولڈ ایٹم فزکس کا سیمی کلاسیکل ویو پیکٹ تھیوری شامل ہیں۔ کوانٹم انفارمیشن پر راکہ انسٹی ٹیوٹ میں تجرباتی اور نظریاتی طور پر تحقیق کی جاتی ہے۔ تجرباتی نفاذ میں جوہری، فوٹوونک، سیمی کنڈکٹر اور سپر کنڈکٹنگ احساسات شامل ہیں۔ الجھاؤ اور واحد فوٹون کی پیداوار کا فعال طور پر تعاقب کیا جاتا ہے۔ نظریاتی پہلو پر، الجھاؤ اور اس کی خصوصیت کے بنیادی سوالات کی تحقیقات کی جاتی ہیں۔ تحقیق کا ایک اور موضوع ڈائمنڈ میں آئن ٹریپس اور نائٹروجن کی خالی جگہوں کے متحرک کنٹرول کا نظریہ ہے۔ قابل ذکر پروفیسرز نتھالی کیو بلابن، بائیو فزکس (تجربہ) اوفر بہام، شماریاتی طبیعیات، کمپیوٹیشنل فزکس اور بائیو فزکس (نظریہ) اویشائی ڈیکل، فلکی طبیعیات (نظریہ) طبیعیات (نظریہ) باراک کول، اعلی توانائی طبیعیات (نظریہ) سووی پیران، فلکی طبیعیات (نظریہ) نیر شویو، فلکی طبیعیات (نظریہ) ہیم سومپولنسکی، نیورو سائنس امری وانڈل، فلکی طبیعیات (نظریہ) ہنوچ گٹفرینڈ ایلیزر رابینوویسی فزکس میں راکا لیکچرز جیولی راکا ویزمین انسٹی ٹیوٹ آف سائنس حوالہ جات بیرونی روابط دی راکا انسٹی ٹیوٹ ویب سائٹ عبرانی یونیورسٹی آف یروشلم دیکھیں۔