برف پر چلتے ہوئے پھسل کیوں جاتے ہیں
کبھی آپ نے سوچا کہ برف پھسلتی کیوں ہے؟ یا اس کی سطح پر پھسلن کیوں ہوتی ہے؟
کبھی آپ نے سوچا کہ برف پھسلتی کیوں ہے؟ یا اس کی سطح پر پھسلن کیوں ہوتی ہے؟ فوٹو : فائل
پاکستان میں جاری گرمی کی لہر میں ٹھنڈے مشروبات کا استعمال بڑھ گیا ہے۔ گھروں میں مشروبات کو ٹھنڈا کرنے کے لیے ریفریجریٹر میں رکھ دیا جاتا ہے، تاہم اگر فوری ٹھنڈا کرنا ہو تو پھر برف کا استعمال کیا جاتا ہے۔ یہ تجربہ آپ کو یقیناً ہوا ہوگا کہ برف ہاتھ میں پکڑتے ہی پھسلنے لگتی ہے۔ اس لیے برف کے بڑے ٹکڑوں کو تھامتے ہوئے احتیاط سے کام لینا چاہیے۔
اگر یہ ہاتھ سے پھسل جائیں تو پھر پیر پر گر کر اسے نقصان پہنچاسکتے ہیں۔ کبھی آپ نے سوچا کہ برف پھسلتی کیوں ہے؟ یا اس کی سطح پر پھسلن کیوں ہوتی ہے؟ جن علاقوں میں درجۂ حرارت نقطۂ انجماد سے نیچے رہتا ہے وہاں لوگوں کو گھر سے باہر نکلتے ہی اس کا تجربہ ہوتا رہتا ہے۔
دل چسپ بات یہ ہے کہ سائنس داں اب تک اس سادہ سے سوال کے جواب سے لاعلم تھے۔ اب ایک تحقیق میں بتایا گیا ہے کہ برف کی پھسلن کا سبب اس کی سطح پر موجود اضافی یا آزاد سالمے یعنی مالیکیول ہیں۔
برف کی پھسلن کے بارے میں ایک نظریہ یہ پایا جاتا تھا کہ برف پانی کے مقابلے میں کم کثیف ہوتی ہے لہٰذا بلند دبائو کے تحت اس کا نقطۂ پگھلائو کم ہوجاتا ہے۔ اسی لیے یہ معمولی درجۂ حرارت پر پگھلنے لگ جاتی ہے اور پھسلواں ہوجاتی ہے۔ یعنی جیسے ہی اس پر پائوں رکھیں گے تو وزن کی وجہ سے اس کی اوپری سطح پگھل کر پانی بن جائے گی۔
اس نظریے کے بارے میں جرمنی کے میکس پلانک انسٹیٹیوٹ فار پولیمر ریسرچ کے مالیکیولر اسپیکٹرواسکوپی ڈیپارٹمنٹ کی ڈائریکٹر میشا بون کہتی ہیں کہ میرے خیال میں اس نظریے سے کوئی بھی اتفاق نہیں کرے گا، کیوں کہ دبائو سے برف نہیں پگھل سکتی۔ اگر دبائو سے برف پگھلانی ہو تو اس کے لیے بے انتہا دبائو درکار ہوگا۔
دوسرے نظریے کے مطابق جب آپ برف پر چلتے ہیں تو جوتے کی رگڑ کی وجہ سے حرارت پیدا ہوتی ہے جو برف کی اوپری سطح کو پگھلادیتی ہے۔ اگر برف کی بالائی سطح پگھل بھی جائے توکیا یہ پھسلن کا جواز بن سکتی ہے؟ بون کہتی ہیں کہ آبی سطح کا نظریہ بھی قابل فہم نہیں۔ اگر آپ اپنے باورچی خانے کے فرش پر پانی گرادیں تو وہ بھی پھسلواں ہوجاتا ہے، اگرچہ بہت زیادہ نہیں۔
میشا اور ان کی ٹیم کی تحقیق کے مطابق انھیں برف کی سطح پر بہتے پانی کے بجائے اس کے آزادانہ مالیکیول نظر آئے۔ میشا اس کا موازنہ ایسے ڈانس فلور سے کرتی ہیں جس پر ماربل یا بال بیئرنگ بکھرے ہوئے ہوں۔ یہی مالیکول برف کی بالائی سطح کو پھلسواں بنادیتے ہیں۔
برف کی قلمی ساخت بہت باقاعدہ اور شفاف ہوتی ہے جہاں ہر ایک قلم میں مالیکیول تین دوسرے مالیکیولوں سے جُڑا ہوتا ہے۔ تاہم سطح پر ایک مالیکیول دو مالیکیولوں سے جڑا ہوتا ہے۔ کمزور بونڈ ہونے کی وجہ سے سطح کے مالیکیول تھرکتے رہتے ہیں اوراردگرد کے مالیکیولوں سے کبھی جڑتے اور کبھی علیٰحدہ ہوتے رہتے ہیں۔ ان کی یہ تھرتھراہٹ برف کی بالائی سطح پر پھسلن پیدا کرتی ہے۔
اگر یہ ہاتھ سے پھسل جائیں تو پھر پیر پر گر کر اسے نقصان پہنچاسکتے ہیں۔ کبھی آپ نے سوچا کہ برف پھسلتی کیوں ہے؟ یا اس کی سطح پر پھسلن کیوں ہوتی ہے؟ جن علاقوں میں درجۂ حرارت نقطۂ انجماد سے نیچے رہتا ہے وہاں لوگوں کو گھر سے باہر نکلتے ہی اس کا تجربہ ہوتا رہتا ہے۔
دل چسپ بات یہ ہے کہ سائنس داں اب تک اس سادہ سے سوال کے جواب سے لاعلم تھے۔ اب ایک تحقیق میں بتایا گیا ہے کہ برف کی پھسلن کا سبب اس کی سطح پر موجود اضافی یا آزاد سالمے یعنی مالیکیول ہیں۔
برف کی پھسلن کے بارے میں ایک نظریہ یہ پایا جاتا تھا کہ برف پانی کے مقابلے میں کم کثیف ہوتی ہے لہٰذا بلند دبائو کے تحت اس کا نقطۂ پگھلائو کم ہوجاتا ہے۔ اسی لیے یہ معمولی درجۂ حرارت پر پگھلنے لگ جاتی ہے اور پھسلواں ہوجاتی ہے۔ یعنی جیسے ہی اس پر پائوں رکھیں گے تو وزن کی وجہ سے اس کی اوپری سطح پگھل کر پانی بن جائے گی۔
اس نظریے کے بارے میں جرمنی کے میکس پلانک انسٹیٹیوٹ فار پولیمر ریسرچ کے مالیکیولر اسپیکٹرواسکوپی ڈیپارٹمنٹ کی ڈائریکٹر میشا بون کہتی ہیں کہ میرے خیال میں اس نظریے سے کوئی بھی اتفاق نہیں کرے گا، کیوں کہ دبائو سے برف نہیں پگھل سکتی۔ اگر دبائو سے برف پگھلانی ہو تو اس کے لیے بے انتہا دبائو درکار ہوگا۔
دوسرے نظریے کے مطابق جب آپ برف پر چلتے ہیں تو جوتے کی رگڑ کی وجہ سے حرارت پیدا ہوتی ہے جو برف کی اوپری سطح کو پگھلادیتی ہے۔ اگر برف کی بالائی سطح پگھل بھی جائے توکیا یہ پھسلن کا جواز بن سکتی ہے؟ بون کہتی ہیں کہ آبی سطح کا نظریہ بھی قابل فہم نہیں۔ اگر آپ اپنے باورچی خانے کے فرش پر پانی گرادیں تو وہ بھی پھسلواں ہوجاتا ہے، اگرچہ بہت زیادہ نہیں۔
میشا اور ان کی ٹیم کی تحقیق کے مطابق انھیں برف کی سطح پر بہتے پانی کے بجائے اس کے آزادانہ مالیکیول نظر آئے۔ میشا اس کا موازنہ ایسے ڈانس فلور سے کرتی ہیں جس پر ماربل یا بال بیئرنگ بکھرے ہوئے ہوں۔ یہی مالیکول برف کی بالائی سطح کو پھلسواں بنادیتے ہیں۔
برف کی قلمی ساخت بہت باقاعدہ اور شفاف ہوتی ہے جہاں ہر ایک قلم میں مالیکیول تین دوسرے مالیکیولوں سے جُڑا ہوتا ہے۔ تاہم سطح پر ایک مالیکیول دو مالیکیولوں سے جڑا ہوتا ہے۔ کمزور بونڈ ہونے کی وجہ سے سطح کے مالیکیول تھرکتے رہتے ہیں اوراردگرد کے مالیکیولوں سے کبھی جڑتے اور کبھی علیٰحدہ ہوتے رہتے ہیں۔ ان کی یہ تھرتھراہٹ برف کی بالائی سطح پر پھسلن پیدا کرتی ہے۔