نصف صدی پہلے نوجوان ماہر طبیعیات پیٹر ہگز نے ایک انتہائی اہم ذرّے کو بیان کیا تھا، جو ایک گوند کی طرح اُن تمام بنیادی ذرّوں کو اکٹھا رکھتا ہے، جن سے مل کر مادہ بنتا ہے۔ پیٹر ہگز اور اُن کے بیلجیم سے تعلق رکھنے والے ساتھی فرانسوا اینگلیئر نے محض تھیوری کے طور پر اس ذرّے کو بیان کیا تھا۔ کہیں 2012ء میں اس ذرّے کو جنیوا کے قریب CERN کی نظریاتی فزکس کی سب سے بڑی یورپی تجربہ گاہ میں ثابت کیا گیا۔

فزکس یا طبیعیات کے شعبے میں دیا جانے والا سب سے پہلا نوبل انعام جرمنی کے کونراڈ روئنٹگن کے حصے میں آیا تھا۔ وہ ایکس رے کے موجد ہیں، جو آج بھی ٹوٹی ہوئی ہڈیوں اور دیگر اعضاء کے نقائص کو جانچنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ تاہم یہ شعاعیں کینسر کا باعث بھی بنتی ہیں۔

فرانس کے انتوآں آنری بیکیرل نے پتہ چلایا تھا کہ چند ایک بھاری دھاتوں کے ایٹمی مرکزے اچانک تقسیم ہو جاتے ہیں، جیسے کہ اس تصویر میں دکھائی جانے والی دھات یورینیم کے ایٹم۔ اس عمل کے دوران یہ ایٹم توانائی کی حامل شعاعیں خارج کرتے ہیں۔ اس طرح بیکیرل نے تابکاری شعاعیں دریافت کیں۔ ماری کیوری اور اُن کے شوہر نے اس عمل کا زیادہ قریب سے تجزیہ کیا۔ ان تینوں کو نوبل انعام سے نوازا گیا۔

روشنی کسی دھات کے ٹکڑے سے ننھے منے ذرات کو الگ کر سکتی ہے۔ اس فوٹو الیکٹرک اثر کا البرٹ آئن شٹائن نے زیادہ قریب سے تجزیہ کیا۔ اُنہوں نے اس کی وضاحت یوں کی: روشنی اور مادہ ایک ہی سکے کے دو رخ ہیں اور ایک دوسرے کی شکل اختیار کر سکتے ہیں۔ ایسے میں روشنی کی شعاعیں بھی دھات کو بدلنے کی قوت رکھتی ہیں۔ اسی اصول پر آج کل شمسی سیل تیار کیے جاتے ہیں۔

سمارٹ فونز، لیپ ٹاپس اور آئی پیڈز کے لیے ہمیں امریکیوں ولیم شاکلی، جان بارڈین اور والٹر بریٹین کا شکر گزار ہونا چاہیے۔ اُنہوں نے ہی سب سے پہلے ٹر انزسٹر یا ایسے برقی سرکٹ بنائے تھے، جو برق رفتاری سے ایک سے دوسری حالت میں جا سکتے ہیں۔ اس تصویر میں دکھائے گئے کمپیوٹر پروسیسرز ایسے کئی ملین سرکٹس پر مشتمل ہوتے ہیں۔ تصویر میں دکھایا گیا سکہ سائز کا اندازہ لگانے کے لیے ہے۔

روشنی کی ایک ہی طرح کی اور ایک ہی رُخ میں سفر کرنے والی شعاعیں لیزر شعاعیں کہلاتی ہیں۔ ان شعاعوں کی مدد سے رنگا رنگ لیزر شوز کا بھی اہتمام کیا جا سکتا ہے لیکن دھاتیں بھی کاٹی جا سکتی ہیں اور انسانی جلد پر موجود دھبوں کو بھی مٹایا جا سکتا ہے۔ لیزر کی دریافت پر امریکی چارلس ٹاؤنس اور روسیوں نکولائی باسوف اور الیگذانڈر پروخوروف کو نوبل انعام سے نوازا گیا تھا۔

سٹراس برگ میں پیدا ہونے والے امریکی ہنس بیتھے یہ جاننا چاہتے تھے کہ ہمارے سورج کی طرح کے ستارے اتنے گرم آخر کیوں ہیں۔ اُنہوں نے پتہ چلایا کہ یہ ستارے اپنے اندر موجود ہائیڈروجن ایٹموں کو پگھلا کر زیادہ بڑے ہیلیم کے ایٹموں میں بدل دیتے ہیں۔ اس جوہری فیوژن کے نتیجے میں توانائی خارج ہوتی ہے، جو شمسی شعاعوں کی شکل میں ہمارے پاس زمین پر پہنچتی ہے۔

ہولو گرام کی ایجاد کے لیے ہمیں ہنگری کے انجینئر ڈینس گابور کا شگر گزار ہونا چاہیے۔ سب سے پہلے اُنہوں نے ہی سہ جہتی تصاویر بنائی تھیں، جن میں اشیاء یا چہرے فضا میں معلق محسوس ہوتے ہیں اور زاویہء نظر کے مطابق اپنی ہیئت تبدیل کرتے ہیں۔ تاہم یہ صرف کھیلنے کی چیز نہیں ہیں بلکہ ہولو گرامز ہی کی بدولت جعل سازوں کے لیے کرنسی نوٹوں کی نقل بنانا مشکل ہوتا ہے۔

انتہائی چھوٹے سائز کی چیزوں کے بھی اندر تک جھانکنے کا موقع ہمیں جرمنی کے ایرنسٹ رُسکا نے فراہم کیا، جنہوں نے الیکٹرانک مائیکروسکوپ ایجاد کی۔ اسی آلے کی مدد سے جوؤں کی اس طرح کی تصاویر بنانا ممکن ہے۔ عام مائیکروسکوپ کے مقابلے میں ایسی تصویر ایک ہزار گنا سے زیادہ تفصیلات لیے ہوتی ہے چنانچہ ہم ایسی چیزیں بھی دیکھ سکتے ہیں، جو عام آنکھ سے نظر نہیں آ سکتیں۔

امریکیوں لیون میکس لیڈرمین، میلون شوارٹس اور جیک سٹائن برگر نے اپنے تجربات سے (دیکھیے تصویر) ثابت کیا کہ مادے کے وزن میں انتہائی ہلکے ذرات یعنی نیوٹرینو بھی وجود رکھتے ہیں۔ مشکل یہ ہے کہ وہ ہماری زمین پر باقی مادوں کے ساتھ تعامل نہیں کرتے۔ یہی وجہ ہے کہ تجربات میں اُن کے وجود کو ثابت کرنا بھی مشکل ہوتا ہے۔

انتہائی درست وقت کے تعین کی بنیاد امریکی نارمن ریمزے نے فراہم کی۔ اُنہوں نے ایک ایک ایٹمی گھڑی کی تیاری کو ممکن بنایا، جو دنیا کی انتہائی درست وقت بتانے والی گھڑی ہے۔ اس گھڑی میں ایک سال میں جو فرق دیکھنے میں آتا ہے، وہ حقیقی وقت سے ایک سیکنڈ کا زیادہ سے زیادہ پچیس ارب واں حصہ بنتا ہے۔ جرمن شہر براؤن شوائیگ میں چار ایٹمی گھڑیاں ہیں۔ جرمنی میں سرکاری طور پر وقت انہی گھڑیوں کے مطابق چلتا ہے۔

لیپ ٹاپس کی ہارڈ ڈِسکس کا سائز چھوٹے سے چھوٹا ہوتا جا رہا ہے لیکن اُن میں چند سال پہلے کے مقابلے میں کہیں زیادہ ڈیٹا ذخیرہ کرنے کی صلاحیت ہوتی ہے۔ اس کی وجہ بے پناہ مقناطیسی مزاحمت ہے، جو تب وجود میں آتی ہے، جب ڈیٹا سٹور کرنے والے آلات کو ایک مخصوص انداز میں تیار کیا جاتا ہے۔ اس دریافت کا سہرا جرمنی کے پیٹر گرونے برگ اور فرانس کے البرٹ فیئر کے سر جاتا ہے، جنہیں اس کے لیے نوبل انعام سے نوازا گیا۔

چینی نژاد امریکی ماہر طبیعیات چارلس کیون کاؤ نے ساٹھ کے عشرے میں گلاس فائبر کیبل دریافت کی، جس کے ذریعے ڈیٹا (ویب سائٹس کی تفصیلات یا کسی ٹیلیفون گفتگو) کی جلد اور کسی کمی بیشی کے بغیر ترسیل ممکن ہو جاتی ہے۔ اس کے لیے الیکٹرانک ڈیٹا کو روشنی کی انتہائی چھوٹی فلیشز کی شکل میں تبدیل کرتے ہوئے گلاس فائبر کیبل کے ذریعے روانہ کیا جاتا ہے، جنہیں دوسرے سرے پر پھر سے برقی امپلسز میں تبدیل کر دیا جاتا ہے۔

امریکی محققین ساؤل پرل مٹر، برائن شمٹ اور ایڈم ریس نے ثابت کیا کہ کائنات مسلسل پھیلتی اور بڑی ہوتی جا رہی ہے۔ تاہم سائنس ابھی تک یہ نہیں جانتی کہ اس کی وجہ کیا ہے۔ جو بھی اس راز کا پتہ چلا لے گا، وہ اگلے نوبل انعام کا حقدار ہو گا۔

رواں برس کیمسٹری کا نوبل انعام امریکی سائنسدانوں مارٹن کارپلُس، مائیکل لیوِٹ اور ایری وارشل کو دیا گیا ہے۔ انہیں یہ اعزاز کیمیائی پروسس کو سمجھنے اور اس کی پیش گوئی میں مدد دینے میں کمپیوٹر ماڈلز کے استعمال پر دیا گیا ہے۔ جیوری کا کہنا ہے کہ حقیقی زندگی کی عکاسی کرنے والے کمپیوٹر ماڈل کمیسٹری کے میدان میں ہونے والے بیشتر کاموں میں اہمیت اخیتار کر چکے ہیں۔

انسانی جینوم کو ڈی کوڈ کرنے میں 13 برس کا عرصہ لگا۔ یہ والٹر گلبرٹ اور فریڈ سینگر کے کام کی بدولت ممکن ہوا۔ انہیں ڈی این اے کی درست ترتیب طے کرنے پر نوبل انعام دیا گیا تھا۔

زمین پر ہونے والا سب سے اہم کیمیائی ردِ عمل فوٹوسنتھیسز ہے جس کا مشاہدہ درختوں میں کیا جا سکتا ہے۔ یہ بات رابرٹ ہیوبر، ہارٹموٹ مِشل اور یوہان ڈائزینہوفر کی تحقیق کے نتیجے میں سامنے آئی جنہیں نوبل انعام سے نواز گیا تھا۔

تشخیص کے ایک طریقہ کار ایم آئی آر کی بنیاد ہائی ریزولوشن جوہری مقناطیسی گونج پر ہے۔ یہ عمل تشکیل دینے پر رچرڈ ارنسٹ کو نوبل انعام دیا گیا تھا۔

اوزون کی سطح ہمیں سورج کی شعاعوں کے نقصان دِہ اثرات سے محفوظ رکھتی ہے۔ تاہم نائٹروجن آکسائیڈ اور کلوروفلوروکاربن اوزون کی سطح کے لیے نقصان دہ ہوتے ہیں۔ یہ بات پال کُرٹسن، ماریو مولینا اور شیروُڈ رولینڈ کی تحقیق کی بدولت سامنے آئی۔ ان تینوں کو نوبل انعام دیا گیا۔

’فولرن‘ فٹ بال کی مانند متعدد پنج گوشوں اور مسدسوں پر مشتمل ہوتا ہے۔ اس کا ڈھانچہ وضاحت سے بیان کرنے پر رابرٹ کرل جونیئر، سر ہیرلوڈ کروٹو اور رچرڈ سمالی کو نوبل انعام ملا تھا۔

اڈینوزینٹرائی فاسفیٹ (اے ٹی پی) کی ہمارے لیے وہی حیثیت ہے جو کوئلے، ہوا اور سورج کی روشنی کی ہے۔ اے ٹی پی خلیے میں کیسے پیدا ہوتی ہے، اس بات کا پتہ چلانے کے لیے سر جان واکر کو نوبل انعام دیا گیا تھا۔

پیٹر آگری نے 1988ء میں بتایا تھا کہ ہمارے خلیوں کو پانی کی فراہمی کا نظام گھریلو فراہمئ و نکاسئ آب کے نظام کی مانند کام کرتا ہے۔ 15 برس بعد انہوں نے وہ پروٹین دریافت کیا جو خلیے کی جھلی کے راستے پانی کے گزرنے کی نگرانی کرتا ہے۔ اس پر انہیں نوبل انعام دیا گیا۔

رابرٹ گربز، رچرڈ شروک اور ايف شوفان نے کمپلیکس کیمیکل کمپاؤنڈ بنانے کا ماحول دوست طریقہ دریافت کیا تھا جس پر انہیں نوبل انعام سے نوازا گیا۔

یہ جیلی فِش ایکوریا وکٹوریا ہے۔ اس کے سبز پروٹین حیاتیات کے مختلف شعبوں میں استعمال کیے جاتے ہیں۔ اس تکنیک میں مددگار ثابت ہونے والوں میں نوبل انعام یافتہ مارٹن شالفی بھی شامل ہیں۔

ڈی این اے ایک خلیے کے مختلف حصوں کی وضع قطع طے کرتا ہے۔ یہ حصے چھوٹی چھوٹی فیکٹریوں میں بنتے ہیں جنہیں ربوسومز کہا جاتا ہے۔ ربوسومز کے کام کے طریقہ کار کا پتہ لگانے پر ادا یوناتھ، وینکٹ رامن رام کرشنن اور تھوماس شٹائٹس کو نوبل انعام ملا تھا۔

ڈین شیختمان کو کویسائی کرسٹلز دریافت کرنے پر نوبل انعام دیا گیا تھا۔ انہیں جلد ہی فرائنگ پینز میں کھانا چپکنے کے خلاف تحفظ فراہم کرنے والی سطح کے طور پر دیکھا جا سکتا ہے۔

ذائقہ یا بُو محسوس کرنے کے لیے ’جی پروٹین والے ریسپٹرز‘ اہم ہوتے ہیں۔ اس پروٹین کا پتہ امریکی سائنسدانوں برائن کوبیکا اور رابرٹ لیفکووٹس نے لگایا تھا جس پر انہیں نوبل انعام دیا گیا تھا۔