سکاٹ لینڈ کے پہاڑ نے کرہِ ارض کا وزن کرنے میں کیسے مدد دی

سنہ 1774 کے موسم گرما میں برطانیہ کے شاہی ماہرِ فلکیات، نیوِل ماسکیلائین سکاٹ لینڈ کی ایک پہاڑی کی جانب کھڑے ہو کر سامنے موجود نظارے سے زیادہ کسی اور ہی بات پر غور و فکر کر رہے تھے۔ وہ یہ سوچ رہے تھے کہ آخر کرہِ ارض کا وزن کتنا ہو گا۔

سکاٹ لینڈ کے شہر پرتھ شائر میں ’شیہالیون‘ کا نام سے موسوم یہ پہاڑی کسی وہیل کی پشت جیسی نظر آتی ہے۔ اس پہاڑ کی شمال اور جنوب کی ڈھلوانیں انتہائی عمودی ہیں،اس کی مغربی ڈھلوان کافی پیچیدہ شکل میں نیچے اترتی ہوئی وہیل کے سر کی شکل بناتی ہے، جبکہ مشرق کی جانب کی ڈھلوان بہت آرام سے نیچے اترتی ہے جو کہ وہیل کی دم جیسی صورت دکھتی ہے، اس کی چوٹیوں کو سر کرنے کے لیے پیدل سفر کی بہت زیادہ کوششیں کی جاتی ہیں۔

جب میں نے پہلی مرتبہ شیہالیون پر لوچ رنوچ کے شمالی ساحل سے نظر دوڑائی تھی تو مجھے اس کے دونوں جانب کی عمودی ڈھلوانوں کی بلندی پر نوکیلی چوٹیاں دیکھ کر احساس ہوا تھا کہ یہ شاید ایک آتش فشاں پہاڑ ہو سکتا ہے۔ یہ بالکل ویسا ہی ایک پہاڑ تھا جس کی تلاش کے لیے ماسکیلائین نے درخواست کی تھی جب وہ اپنے ساتھی ماہرینِ فلکیات چارلز میسن کے ساتھ کسی ایسے ہی مناسب سے ایک بھاری بھر کم حجم کا جائزہ لینے کے لیے اس مشن کے آغاز کی تیاری کر رہا تھا۔

چارلز میسن کو پہاڑ کے حجم کی پیمائش کرنے اور اس کی اوسط کثافت کی پیشن گوئی کرنے کی ضرورت تھی جس کے لیے اسے اس جیسے پہاڑ کی چٹان کی ضرورت تھی۔ ان اعداد و شمار سے، ماسکیلائین اس کے بعد پہاڑ کے بڑے پیمانے کا حساب لگانے کے قابل ہوگا۔ زمین کے رڈیس کو اس کے حجم کا حساب لگانے کے لیے استعمال کرتا ہے اور اس وقت ہمارے سیارے کی کثافت کا بہترین اندازہ لگا سکتا ہے۔ اس کے نتیجے میں، وہ زمین کے بڑے پیمانے کو درستگی کی قابل قبول حد تک جاننے کے لیے ان دریافتوں کو پیمانہ بنا سکتا ہے۔ زمین کے بڑے پیمانے کو جاننے سے سائنسدانوں کو معلوم ہوگا کہ وہ کائنات میں ہر معلوم شے مثلاً سورج کے متعلق اس کے ڈھیر کے حجم کی پیش گوئی کر سکتے ہیں۔

میسن نے ایسے حجم والی جگہ کی تلاش کے لیے بڑے پیمانے پر سفر کیا، بالآخر مقامی گیلی آؤٹ ڈور گائیڈز کے ماہرین کی مدد سے وہ 1083 میٹر بلند پہاڑ تلاش کرنے میں کامیاب ہو گیا۔ اگرچہ وہ ایک معزز سرویئر تھا، جو حال ہی میں میسن-ڈکسن لائن قائم کرکے امریکہ میں اشرافیہ کے ایک طبقے کی زمین کے تنازعہ کو حل کرنے کے بعد برطانیہ واپس آیا تھا (میسن-ڈِکسن لائین کا بعد میں خانہ جنگی میں تقسیم کی لائن کے طور پر انتخاب کیا گیا تھا)۔ اس لیے میسن کے لیے سکاٹ لینڈ کی پہاڑیوں میں مزید مہینے گزارنے میں کوئی دلچسپی نہیں تھی۔

اس طرح ماسکیلائین نے ذاتی طور پر اس پہاڑ کو سروے کی نگرانی کے لیے منتخب کیا جو بالآخر اسے ایک نامور شخصیت بنادیتا ہے اور شیہالیون کو بے انتہا شہرت دے دیتا ہے، جس کا ثبوت ہر سال بیس ہزار افراد کا اس پر ہائی کنگ کرنا ہے۔ ہائی کنگ کرنے والے اپنے پیدل سفر کے آغاز پر بریز آف فوس کارپارک میں ہر ایک یادگاری پتھر سے گزرتے ہیں، جو کہ ماسکیلائین اور اس کی ٹیم کے کام کے اعزاز کا سنگ میل ہیں۔

میرے اپنے شیہالیون پر چڑھنے میں ابھی زیادہ وقت نہیں گزرا تھا کہ میں نے اپنے سے پہلے پیدل چلنے والے ساتھی کو ایک پرانی پگڈنڈی پر جاتے ہوئے دیکھا، اور وہ کچھ پریشان نظر آرہا تھا۔ لگتا تھا کہ موسم خزاں کے اوائل میں ان ڈھلوانوں کو دوبارہ سے جلی ہوئی سرخ مٹی سے رنگ دیا گیا تھا اور غالباً باقی پہاڑ کا حصہ خالی تھا، جبکہ میرے اوپر صرف بادل تھا۔ پہلے ہی اگرچہ، قریب میں کوئی بڑا پہاڑ نہیں ہے، اسی وجہ سے نچلی ڈھلوانوں کے نظارے نے وسطی اسکاٹ لینڈ کے اس وسیع علاقوں کو اور بھی زیادہ بے نقاب کیا ہوا تھا۔

جیسے ہی پیدل سفر کرنے والا میرے قریب آیا، میں نے اس میں ایک بے چین تھکن کو محسوس کیا۔ اُس نے کہا 'میں نے اسے سر کر لیا ہے۔ یہ میرا پہلا منرو،' یہ دراصل اسکاٹ لینڈ کے 282 پہاڑوں کا حوالہ تھا جن کی چوٹیاں 3000 فٹ سے زیادہ اونچی ہیں۔ اس و قت جب کار پارک ہماری نظر میں تھا، وہ پہاڑ سے اترنے کے لیے بے چین تھا۔ اس نے کہا کہ 'مجھے خوشی ہے کہ یہ سفر ختم ہو گیا ہے۔ اس کا شکاری کتا جو بہت حیران نظر آرہا تھا، اس کے پیچھے چلا آرہا تھا۔

ڈائنوسارز کی ہلاکت کا سبب بننے والے سیارچے سے ہی ایمازون جنگلات وجود میں آئے؟

سیارے کے گرد زمین سے ملتی جلتی فضا

’زمین کے شمالی مقناطیسی قطب سرکنے کی گتھی سلجھ گئی‘

کشش ثقل کبھی بھی اتنی زیادہ طاقتور نہیں لگتی ہے جتنی کہ جب آپ اوپر کی جانب چڑھتے ہوئے محسوس کرتے ہیں۔ اس نے یہ بھی محسوس کیا کہ جب اس چڑھائی کے ذریعے آپ دنیا کے حجم کی پیمائش کر رہے تھے تو اُس وقت تو یہ چڑھائی قطعی طور پر تکلیف دہ محسوس نہیں ہوتی ہے بلکہ یہ آپ میں زبردست ہمت پیدا کردیتا ہے۔ بہت پہلے میرے سامنے کی زمین پر میں نے وہ سب کچھ دیکھا جو میں نے دیکھنا چاہتا تھا۔ پتھر اور سخت گھاسوں کا ایک دلدل، میری رہنمائی کرتا رہا یہاں تک کہ جب بھی میں پانی کے وقفے کے لیے رکتا ہم تھکے ہیوی ویٹ باکسرز کی طرح اکٹھے ہو جاتے۔

سر آئزک نیوٹن نے سب سے پہلے اس بات کا تعین کیا کہ ہر چیز کی اپنی کشش ثقل قوت ہے۔ اس کا یہ بھی ماننا تھا کہ کشش ثقل بہت کمزور ہے جس کی پیمائش کسی سیارے کی سطح سے کم ہے۔ لیکن زمین کی کشش ثقل کی پیمائش کیے بغیر اس کے وزن کا حساب لگانا ناممکن ہوگا، کیونکہ کشش ثقل متغیر ہے۔ مثال کے طور پر، اگر میں زمین پر باتھ روم کے سکیل پر کھڑا ہوتا ہوں تو میرا وزن مرکری کے ایک سکیل سے زیادہ ہوگا، جو زمین سے چھوٹا سیارہ ہے جس میں کم کشش ثقل قوت ہے، حالانکہ میرا وزن اتنا ہی رہے گا۔

ماسکیلائین اور اس کے دور کے دیگر سائنسدانوں نے جو محسوس کیا وہ یہ تھا کہ اگر آپ اس کے بڑے پیمانے پر مرکز کے قریب پہنچ سکتے ہیں تو پہاڑ کی کششِ ثقل دراصل اتنی مضبوط ہو سکتی ہے کہ اس کی پیمائش کی جا سکے۔ اس کا مطلب تھا کھڑی یا عمودی ڈھلوانوں والا پہاڑ تلاش کرنا۔ لیکن اگر ایک پہاڑ میں کشش ثقل کی کھینچ ہے، تو باقی سب بھی، ممکنہ طور پر پیمائش کو مسخ کر رہے ہیں۔ اس وجہ سے شیہالیون، جو دوسرے اسی طرح کے سائز کے پہاڑوں سے دور واقع تھا، اس مشاہدے کے لیے ایک مکمل تجربہ گاہ تھی۔

ماسکیلائین نے کہا تھا کہ مشاہداتی اسٹیشن پہاڑی مرکز کے بڑے پیمانے پر قریبی مقامات پر شیہالیون کی کھڑی شمالی اور جنوبی ڈھلوانوں پر بنائے جائیں۔ یہاں سے ایک پینڈولم لٹکایا گیا تھا، ہمارے سیارے کی اپنی، اعلٰی کشش ثقل قوت کے ذریعہ زمین کے مرکز کی طرف کِھنچا ہوا تھا۔ اہم بات یہ تھی کہ ماسکیلائین کو یہ ثابت کرنے کی ضرورت تھی کہ شیہالیون کی کشش ثقل کے پنڈولم کے لٹکن کو اپنی عمودی پوزیشن سے دور کھینچ رہی ہے۔

ماسکیلائین نے ہر مشاہداتی اسٹیشن سے 43 مختلف ستاروں کے ٹرانزٹ کا سراغ لگا کر ایسا کیا جسے 'حقیقی عمودی' یعنی پینڈولم کا زاویہ کہا جاتا ہے، مثال کے طور پر اگر اسے کسی کھلے میدانی خطے پر لٹکا دیا گیا ہو، جو صرف زمین کی کشش ثقل سے متاثر ہو اور کچھ نہیں۔ اس نے دریافت کیا کہ پہاڑ کے دونوں طرف ہر مشاہداتی سٹیشن سے، پینڈولم کا واضح انحراف حقیقی عمودی سے دور، پہاڑ کی طرف ہے۔

اس طرح شیہالیون کی کشش کا کھنچاؤ ثابت ہوا، لیکن اصل کام تو ابھی شروع ہو رہا تھا۔ اس کے بعد پورے پہاڑ کا سروے کیا جانا تھا تاکہ اس کے حجم کا حساب لگایا جا سکے، یہ ایک ایسا کام ہے جو ریاضی دان چارلس ہٹن کی ٹیم کو دیا گیا۔

خراب موسم یقینی طور پر شیہالیون کے لیے کوئی اجنبی بات نہیں ہے۔ ہٹن کی ٹیم کو پہاڑ کا مکمل نقشہ تیار کرنے میں تقریباً دو سال لگے۔ جیسے ہی میں کنارے پر پہنچا، بادل مزید نیچے اترے اور خوب بارش ہوئی جس نے ہر چیز کو مٹا دیا۔ جلد ہی اچھی طرح سے نشان لگا ہوا راستہ ایک مشکل چٹان میں غائب ہو گیا۔ صرف عجیب و غریب دھندلے پتھروں کے نشنات والا راستہ باقی بچا۔

ایک اداس سا تماشائی جوڑا نمودار ہوا اور مجھے بتایا کہ چوٹی زیادہ دور نہیں ہے۔ دس منٹ بعد جس راستے پر میں تھا وہ نیچے کی طرف جا رہا تھا۔ لیکن اس سے بھی بدتر بات یہ ہے کہ پتھروں سے نشان زدہ پگڈنڈی غائب ہوچکی تھا اور راستہ شمال کی جانب جا رہا تھا۔ مجھے یہ بتانا مشکل ہو گیا تھا کہ میں جس پتھر پر کھڑا تھا آیا وہ اتھاہ گھاٹ کو عبور کر رہا تھا یا اس کے نیچے اور بھی زیادہ پتھر تھے، لہذا میں نے اپنا نقشہ اور کمپاس نکالنا چھوڑ دیا۔

جب ہٹن نے پہاڑ کا سروے ختم کیا تو اس کے پاس ایک نقشہ تھا جس میں ہزاروں درست طول بلد اور بلندی کے اعداد و شمار تھے۔ اسکول میں ہم ایک مکعب کے حجم کو اس کی لمبائی، چوڑائی اور اونچائی سے ضرب لگانا سیکھتے ہیں۔ لیکن حقیقی زندگی ہمیں سیدھی لکیریں نہیں دیتی ہے، بلکہ یہ ہمیں خمیدہ خطوط، منحنی خطوط، بے تکے خطوط، ٹیلوں، شگاف اور دراڑیں پیش کرتی ہے جو ہٹن کی پیمائش سے ظاہر ہوئے۔

ان کی پیمائیش کرنا ذرا مشکل محسوس ہو رہا تھا۔ اور پورے پہاڑ کے حجم کا حساب لگانا عملی طور پر ناممکن لگ رہا تھا۔ اس کے بعد ہٹن کے ذہن میں ایک زبردست خیال آیا، اس نے پہاڑ کو بلندی کی ایک جیسی قدر پر ایک ساتھ تقسیم کر دیا۔ ایک پنسل لیتے ہوئے اس نے ان اونچائی پوائنٹس کو آپس میں جوڑ دیا، نامکمل حلقوں کی ایک سیریز بنائی۔ نادانستہ طور پر اس نے صرف کنٹور لائنیں ایجاد کی تھیں، جو آج تک نقشے پر معلومات کے سب سے قیمتی سرمایے میں سے ایک ہیں۔

جیسا کہ مجھے شک ہوا تھا میں راستہ کھو بیٹھا تھا۔ درست راستہ شیہالیون کی بہت سی جھوٹی چوٹیوں میں سے تھوڑا اترنے کے بعد، میں غلط جانب مڑ گیا تھا۔ میرے نقشے نے گنجان کنٹور لائنیں دکھائیں جہاں میں نے کھڑے ہونے کا فیصلہ کیا، جس کا مطلب ہے کہ یہ پگڈنڈی بہت جلد عمودی طور پر نیچے جانے والی ہے۔ میں فوراً ہی پیچھے ہٹا، ہٹن اور اس کی کنٹور لائنوں کا شکریہ ادا کیا جنھوں نے مجھے ممکنہ طور پر پہاڑی کنارے سے گرنے سے بچایا۔

سنہ 1775 میں، ماسکیلائین نے رائل سوسائٹی کو حتمی نتائج پیش کیے۔ اب ہم جانتے ہیں کہ ماسکیلائین اور اس کی ٹیم کے زمین کے وزن کے بارے میں اندازے 20 فیصد کے اندر تھے جو اب زمین کے بارے میں سوچا جاتا ہے (5.97 x 10^24 کلو گرام --- عام فہم انداز میں یہ کہا جاسکتا ہے کہ 595 کے ساتھ 22 مرتبہ صفر لگا دیں)، یہ اس وقت پچھلے تخمینوں میں نمایاں بہتر اندازہ سمجھا جاتا ہے۔ ماسکیلائین اور ہٹن کی پیمائش حال ہی میں سنہ 2007 میں استعمال کی گئی تھی تاکہ زمین کے وزن کا اندازہ لگایا جاسکے۔

سائنسی دریافت سرد، نم، ابر آلود پہاڑ پر چڑھنے سے مختلف نہیں ہوتی ہے۔ لیکن 18 ویں صدی کے اس کارنامے نے مستقبل کے ماہرین فلکیات اور طبیعیات دانوں کے لیے تحقیق کے راستوں کی دھند بہت زیادہ صاف کر دی، تاہم یہاں ان بہت سارے پیدل سفر کرنے والوں کا ذکر کرنے کی ضرورت نہیں ہے جو کہ ہر روز اس جغرافیائی معجزے کے تجربے میں شامل ہو کر اُسے خراج تحسین پیش کرتے ہوئے شیہالیون کی چوٹی تک پہنچنے کی کوشش کرتے ہیں۔ اور ان تجربات کی بدولت وہ ذہین کنٹورز ہمیں ہمیشہ پہاڑ کی شکل کا احساس دلاتی رہیں گی، چاہے ہم اپنی آنکھیں مُوند لیں۔