فضائی دباؤ
atm — SI سے باہر اکائی · مقدار: دباؤ · بالکل 101 325 Pa
فلورنس کے کنواں کھودنے والوں کی شکایت تھی کہ کوئی بھی پمپ، خواہ کتنی ہی کوشش کی جائے، پانی کو ساڑھے دس میٹر سے اوپر نہیں اٹھاتا۔ گلیلیو نے مذاق میں کہا کہ فطرت کا خلا سے خوف شاید ختم ہونے کو ہے۔ اس کے شاگرد ٹوریچیلی نے سنجیدگی سے جانچنے کا فیصلہ کیا اور پانی کی جگہ پارہ ڈالا — پارہ چودہ گنا بھاری ہے، سو ستون چھوٹا رہے گا اور میز پر سما جائے گا۔ بند نلی میں پارہ چھہتر سینٹی میٹر پر ٹھہر گیا اور اس کے اوپر وہ خلا رہ گیا جو ہونا ہی نہیں چاہیے تھا۔ یعنی پمپ کچھ بھی نہیں کھینچتا: پانی کو نلی میں ہوا دھکیلتی ہے، اور بالکل اتنی ہی قوت سے دھکیلتی ہے جتنی یہ ستون سنبھال سکتا ہے۔ ٹوریچیلی نے لکھا: ہم ہوا کے ایک سمندر کی تہہ میں ڈوبے ہوئے جیتے ہیں۔
01 · تعریف
فضائی دباؤ SI سے باہر دباؤ کی اکائی ہے، جو بالکل 101 325 پاسکل کے برابر ہے۔ یہ عدد ناپا نہیں گیا بلکہ مقرر کیا گیا ہے: صفر درجے اور معیاری ثقلی اسراع پر 760 mm بلند پارے کے ستون کا دباؤ، جو ایک بار شمار ہوا اور 1954 سے تعریف کے طور پر طے کر دیا گیا۔
غور کیجیے کہ منطق کے ساتھ کیا ہوا۔ پہلے اکائی ایک شے تھی: پارے کا ستون، جسے انڈیلا جا سکتا تھا، پیمانے سے ناپا جا سکتا تھا اور آنکھ سے دیکھا جا سکتا تھا۔ پھر اس شے کو پارے کی کثافت اور ثقل کے ذریعے شمار کیا گیا، پانچ ہندسوں کا عدد نکلا — اور اسی عدد کو اکائی قرار دے دیا گیا۔ اس کے بعد پارے کی ضرورت نہ رہی: اگر کل معلوم ہو کہ اس کی کثافت کچھ زیادہ درستی سے معلوم ہے، تب بھی فضائی دباؤ نہیں ہلے گا، کیونکہ اب اس کا تعلق پارے سے نہیں۔
اس اکائی میں دھوکا صرف نام کے دوسرے حصے میں ہے۔ «معیاری» فضائی دباؤ اس بارے میں کچھ نہیں بتاتا کہ کھڑکی کے باہر کیا ہو رہا ہے: سطح پر اصل دباؤ طوفان کی آنکھ کے 870 ہیکٹوپاسکل سے لے کر سردیوں کے سائبیریا پر 1085 تک جھولتا رہتا ہے، اور بالکل ایک فضائی دباؤ کا نکل آنا، سختی سے کہیں تو، اتفاق ہے۔ یہ حوالے کا نقطہ ہے، پیمائش نہیں: گیسوں کے حجم اسی پر لائے جاتے ہیں، نقاطِ جوش اسی سے گنے جاتے ہیں، دباؤ ناپنے والے آلات اسی سے درجہ بند ہوتے ہیں — اور عادتاً اسے «معمول کا دباؤ» کہہ دیا جاتا ہے، حالانکہ فطرت میں معمول کا دباؤ ہے ہی نہیں۔
اسی طے شدہ عدد سے اس صفحے کا سارا حساب نکلتا ہے: فضائی دباؤ پارے کے ستون کے ملی میٹر سے بالکل 760 گنا، بار سے 1.013 25 گنا اور تکنیکی فضائی دباؤ سے 1.033 گنا بڑا ہے — یہی وہ «at» ہے، یعنی کلوگرام‑قوت فی مربع سینٹی میٹر، جسے آج تک اصلی کے ساتھ خلط کر دیا جاتا ہے۔ دونوں کا فرق تین فیصد ہے: کسی حساب کو بگاڑنے کے لیے کافی، اور دباؤ کے پیمانے پر پکڑے جانے کے لیے بہت کم۔
ایک فضائی دباؤ یعنی ہر مربع میٹر پر کھڑی دس ٹن تین سو تیس کلوگرام ہوا: کسی بالغ کے کندھوں پر تقریباً چھ سو کلوگرام، ہتھیلی پر ڈیڑھ سو۔ یہ ہمیں اس لیے نہیں کچلتی کہ باہر سے بھی دباتی ہے اور اندر سے بھی — مگر ایک طرف سے آدھا ہٹا دیجیے، اور فرق فوراً بخوبی محسوس ہونے والی قوت بن جاتا ہے۔ چوسنی، اسٹرا، شیشہ اٹھانے والا ویکیوم لفٹر اور سانس لیتے وقت سینے کا پنجرہ — سب ایک ہی اصول پر چلتے ہیں: ایک طرف دباؤ ذرا کم کیجیے اور باقی کام فضا کو خود کرنے دیجیے۔
02 · تبدیلی
کوئی قدر درج کیجیے — یہ صفحہ اسے باقی اکائیوں میں بدل دے گا
تین خاندان: خود دباؤ کا پیمانہ، اسی دباؤ میں موجود شناسا اشیا، اور وہ معیاری حالات جو فضائی دباؤ طے کرتا ہے۔
اصل پھندا عددی ضربوں میں نہیں بلکہ اس میں ہے کہ گنتی کہاں سے شروع ہوتی ہے۔ گھریلو دباؤ پیما — ٹائر کا، کمپریسر کا، سوئی والا کوئی بھی — گیج دباؤ دکھاتا ہے، یعنی گرد و پیش کی ہوا سے فرق؛ «پہیے میں ڈھائی» کا مطلب مطلق ساڑھے تین ہے۔ گیس کے قوانین کے فارمولے، نقاطِ جوش اور حل پذیری، سب مطلق دباؤ مانگتے ہیں۔ انگریزی فہرستوں میں psig اور psia کے دو حروف اسی سے ہیں، اور بگڑے ہوئے حسابوں کا نصف بھی یہیں سے: ان دونوں کو خلط کرنا یعنی بالکل ایک فضائی دباؤ کی غلطی، جو کم دباؤ پر خود ناپی جانے والی مقدار سے بھی بڑی ہوتی ہے۔
| تحریر | مطلب کیا ہے | قدر | کہاں ملتی ہے |
|---|---|---|---|
| atm | معیاری فضائی دباؤ | 1.0000 | کیمیا، غوطہ خوری |
| Pa | پاسکل، SI کی اکائی | 101325 Pa | معیارات اور حسابات |
| kPa | کلوپاسکل | 101.325 | ٹائر، SI میں انجینئری |
| bar | bar | 1.01325 | ہائیڈرالکس، غوطہ خوری |
| hPa | ہیکٹوپاسکل، یعنی ملی بار | 1013.3 | موسم کی خبریں |
| mmHg | ٹور | 760.00 | طب، ویکیوم ٹیکنالوجی |
| at | انجینئری، kgf/cm² | 1.0332 | پرانی دستاویزات |
| psi | پونڈ فی مربع انچ | 14.696 | اینگلو امریکی انجینئری |
| mmHg | بلڈ پریشر | 101325 Pa | 120 mm — صحت مند بالغ کا اوپر والا دباؤ |
| bar | کار کا ٹائر | 101325 Pa | گیج پر 2.5 bar |
| atm | غوطہ خوری کا سلنڈر | 101325 Pa | فولادی سلنڈر میں 200 فضائی دباؤ |
| hPa | موسم کی خبر | 101325 Pa | سطح پر 1013 hPa |
| atm | IUPAC کے معیاری حالات | 101325 Pa | 1982 سے 1 bar، اس سے پہلے فضائی دباؤ |
| kPa | معمول کے حالات | 101325 Pa | 101.325 kPa اور 0 °C |
| mmHg | بیرومیٹر کی سند بندی | 101325 Pa | 0 °C اور g₀ پر 760 mm |
تبدیلیاں بالکل درست ہیں: یہ سب اکائیاں صحیح ضربوں کے ساتھ پاسکل سے متعین ہیں، اور ان میں سے کسی کو تجربے سے درست نہیں کرنا پڑتا۔ جدول میں واحد زندہ عدد ہیکٹوپاسکل ہے: یہ ملی بار کے برابر ہے، اسی لیے موسمیات نے مشاہدہ کاروں کو دوبارہ تربیت دیے بغیر اور نقشے دوبارہ بنائے بغیر اکائی بدل لی۔
03 · مقدار کے درجے
دباؤ کا اعشاری لاگرتھم، فضائی دباؤ میںقابلِ رہائش حد اور روزمرہ ٹیکنالوجی
04 · پیمائشی آلات
فضائی دباؤ کس سے ناپا جاتا ہے
ایک میٹر لمبی شیشے کی نلی، ایک سرے سے بند، پارے سے بھری اور پیالے میں الٹی رکھی ہوئی: پارہ نیچے اترتا ہے یہاں تک کہ توازن کی بلندی پر ٹھہر جائے، اور اوپر ٹوریچیلی کا خلا رہ جاتا ہے — انسان کے ہاتھ سے بنا پہلا خلا۔ یہ آلہ بے عیب درست اور یکسر بے آرام ہے: بھاری ہے، جھکاؤ برداشت نہیں کرتا، اور پارے کے درجہ حرارت اور مقامی ثقل کے لیے تصحیح مانگتا ہے۔ اس کے بدلے اسے سند بندی کی ضرورت نہیں — پیمانہ خود ہی اسکیل ہے۔
یہی اصول، مگر پیمائش شناسی کی سطح تک لے جایا گیا: پیالہ نیچے سے چمڑے کی تھیلی سے بند ہے، اور پیچ سے اس کی سطح ہر بار پیمانے کے صفر پر لائی جاتی ہے — ہاتھی دانت کی ایک نوک پر، جسے پارے میں اپنے عکس کو بس چھونا چاہیے۔ اس کے بعد ہی ستون کی چوٹی ورنیئر سے، ملی میٹر کے دسویں حصے تک پڑھی جاتی ہے۔ ایسے ہی بیرومیٹروں سے بیسویں صدی کے وسط تک سند بندی کی میزوں پر دباؤ مقرر کیا جاتا تھا، اور انہی کے اعداد سے — صفر درجے اور معیاری ثقل پر لا کر — عدد 101 325 نکلا۔
پارے کی جگہ ایک چپٹی، لہریا ڈبیا جس سے ہوا نکال دی گئی ہو: دباؤ بڑھنے پر ذرا دب جاتی ہے اور گھٹنے پر سیدھی ہو جاتی ہے۔ اس کی دیوار کی حرکت ملی میٹر کے دسویں حصے جتنی ہے، اور آلے کی ساری چالاکی ان لیوروں میں ہے جو اس حرکت کو سوئی کے جھولے تک بڑھا دیتے ہیں۔ اینیرائیڈ کو لے جایا جا سکتا ہے، گرایا جا سکتا ہے اور دالان میں لٹکایا جا سکتا ہے، مگر وقت کے ساتھ وہ جھوٹ بولنے لگتا ہے: کمانی تھک جاتی ہے، سو اسے پارے والے سے ملانا پڑتا ہے۔ یوں ایک ہی مقدار کو «درست» آلہ بھی ملا اور «سہل» بھی۔
فون کے اندر ریت کے دانے جتنی سلیکون جھلی رہتی ہے: دباؤ سے وہ خم کھاتی ہے، اور خم کے ساتھ اس کے کنارے لگے کھنچاؤ ناپنے والوں کی گنجائش یا مزاحمت بدل جاتی ہے۔ حساسیت تقریباً دس پاسکل کی ہے، یعنی ایک میٹر سے بھی کم بلندی، اسی لیے نیویگیشن پہلی منزل کو تیسری سے الگ پہچان لیتی ہے۔ دنیا میں بیرومیٹر اب تھرمامیٹروں سے زیادہ ہو چکے ہیں، اور لاکھوں فونوں سے جمع ان کے اعداد پہلے ہی موسم کی پیش گوئی کے ماڈلوں میں جا رہے ہیں۔
05 · لکھنے کے اصول
تین چھوٹے حروف اور ایک شرط
یہ اکائی کسی شخص کے نام پر نہیں، اس لیے اس کی علامت چھوٹے حروف میں لکھی جاتی ہے؛ اس کے ساتھ سابقے نہیں جوڑے جاتے۔
بڑا «A» درآمدی آلات کی فہرستوں میں ملتا ہے اور ہمیشہ بے احتیاطی کا نشان ہوتا ہے، کوئی دوسری اکائی نہیں۔ بار فضائی دباؤ سے 1.3 فیصد مختلف ہے اور اسے متعارف ہی اس لیے کرایا گیا کہ پاسکل کا گول عدد ملے؛ موسمیات نے تیس کی دہائی میں ہی فضائی دباؤ چھوڑ کر اسے اپنا لیا، اور خبریں ہیکٹوپاسکل میں آتی ہیں جو عدد میں ملی بار کے برابر ہے۔ تکنیکی «at» کلوگرام‑قوت فی مربع سینٹی میٹر ہے، اصلی سے تین فیصد چھوٹی، اور پرانی دستاویزات میں atm سے زیادہ ملتی ہے۔ آخری سطر اسی کمی کے بارے میں ہے: «مطلق» یا «گیج» لکھے بغیر دباؤ کا عدد ادھورا ہے، اور یہی وہ اکلوتی شرط ہے جسے چھوڑا نہیں جا سکتا۔
07 · تاریخی حصہ
خلا کیسے اکائی بنا
تجربے میں ایک منٹ لگا اور اس پر بحث بیس برس چلی: نلی میں پارے کے اوپر وہ خلا نکل آیا جو عام یقین کے مطابق ہو ہی نہیں سکتا تھا۔ ٹوریچیلی نے سب کچھ ایک ساتھ سمجھا دیا: ستون کو ہوا کا وزن تھامے ہوئے ہے، اور اس کی بلندی مستقل نہیں — وہ دن بہ دن بدلتی تھی۔ فلسفیانہ بحث کے لیے سوچا گیا آلہ فوراً موسم کا پیش گو نکلا، اور یہی واحد موقع ہے جب موسمیات خلا سے پیدا ہوئی۔
بلیز پاسکل نے سوچا: اگر ستون کو ہوا تھامے ہوئے ہے تو پہاڑ پر ہوا کم ہوگی اور ستون کو گرنا ہی چاہیے۔ وہ خود صحت میں بہت کمزور تھے، چنانچہ پوئی دو دوم پر ان کے بہنوئی فلوراں پیریے دو نلیاں لے کر چڑھے: ایک دامن میں ایک راہب کی نگرانی میں چھوڑ دی، دوسری اوپر لے گئے۔ چوٹی پر پارہ تین انچ اور ایک لکیر گرا۔ بحث ختم ہوئی: ہوا کا وزن ہے، اور جتنا اوپر جائیں یہ وزن اتنا ہی کم۔
ماگدےبرگ کے میئر اوٹو فان گیریکے نے تانبے کے دو نصف کرے جوڑے، اپنے ہی پمپ سے ہوا نکالی اور گھوڑوں کی جوڑیوں کو انہیں الگ کرنے کی دعوت دی۔ ہر طرف کے آٹھ گھوڑے بھی نہ کر سکے؛ آدھے میٹر قطر پر فضا اس کرے کو تقریباً دو ٹن کی قوت سے تھامے ہوئے تھی۔ جو رقبے کو دباؤ سے ضرب دینا جانتا ہو اس کے لیے حساب صاف ہے، مگر اس تماشے نے اسے ہر استخراج سے بہتر سمجھایا — اور چار صدیوں تک نصابی کتابوں میں رہا۔
بیسویں صدی کے وسط تک ایک زحمت سامنے آئی: 760 ملی میٹر پارے والی تعریف اپنے ساتھ پارے کی کثافت اور مقامی ثقل کو کھینچ لاتی تھی، اور دونوں مقداریں مسلسل زیادہ درست ہوتی جا رہی تھیں۔ اوزان و پیمائش کی دسویں عالمی کانفرنس نے یہ گرہ کاٹ دی اور تعریف کے مطابق فضائی دباؤ کو 101 325 پاسکل کے برابر قرار دیا۔ اکائی کا مادے سے رشتہ ٹوٹ گیا اور وہ محض ایک ضارب بن گئی — اسی ترکیب سے جس سے بعد میں میٹر اور پھر کلوگرام کو ان کی اشیا سے الگ کیا گیا۔
وہ اکائی جو منسوخ ہوئی مگر ہٹائی نہ جا سکی
فضائی دباؤ SI میں شامل نہیں اور اس کے استعمال کی سفارش نہیں کی جاتی: دباؤ کے لیے پاسکل ہے، اور بڑی قدروں کے لیے اس کے سابقے۔ اس کے باوجود یہ اکائی وہاں قائم ہے جہاں عدد نہیں بلکہ کھڑکی کے باہر کی ہوا سے موازنہ اہم ہے۔ کیمیا دان لکھتا ہے «3 atm پر تعامل» کیونکہ اس کے لیے اہم یہ ہے کہ فضائی دباؤ سے کتنے گنا زیادہ ہے؛ غوطہ خور گہرائی کو فضائی دباؤ میں گنتا ہے کیونکہ ہر دس میٹر پانی بالکل ایک بڑھاتا ہے اور یہی اس کے پیشے کا سب سے سہل حساب ہے؛ ٹائر کا دباؤ پیما بار اور atm دونوں میں درجہ بند ہے کیونکہ ان کا فرق آلے کی خطا سے بھی کم ہے۔ پیمائش شناسی کا تضاد یہی ہے کہ 1954 کے بعد فضائی دباؤ پیمائش نہ رہا اور ایک درست ضارب بن گیا — یعنی بالکل وہی چیز جسے برتنا آسان ہے، اور بالکل وہی جسے تجربے سے جانچا نہیں جا سکتا۔ جانچا بیرومیٹر جا سکتا ہے، اکائی نہیں؛ اور پاسکل میں سند بند بیرومیٹر بالکل ایک فضائی دباؤ صرف کسی نادر اتفاق سے دکھائے گا۔ اس کے رشتہ داروں کا حال بھی ایسا ہی ہے: پارے کے ستون کا ملی میٹر بھی پاسکل سے متعین ہے اور وہ بھی زندہ ہے — طب میں، جہاں اس سے بلڈ پریشر ناپا جاتا ہے، اور کسی سفارش نے اسے نہیں بدلا۔
فہرست · پیمائش کی اکائیاں
ہر مقدار کے لیے ایک صفحہ
SI کی سات بنیادی اکائیاں، اپنے ناموں والی بائیس مشتق اکائیاں، اور SI سے باہر وہ اکائیاں جن کے بغیر نہ ٹیکنالوجی چلتی ہے نہ روزمرہ زندگی۔ ہر ایک کا اپنا صفحہ: تعریف، تبدیلی، آلات، لکھنے کے اصول۔ 36 زبانوں میں۔
دباؤ: اکائیاں اور ان کے سبب
ایک مقدار، دس کے قریب پیمانےSI کی بنیادی اکائیاں
کلوگرام، میٹر، سیکنڈصفحے کی زبان
36 زبانیں۔ علامت atm بین الاقوامی ہے، مگر مانوس پیمانے نہیں: ترجمے میں جدولوں کو مقامی رواج کے مطابق ڈھالا جاتا ہے۔