4.3 Vnitřní kritický pás: rozvodí mezi fází částic a fází moře filamentů

Domů ／ Kapitola 4: Černé díry (V5.05)

Vnitřní kritický pás není ostrá čára, ale poměrně silná přechodová zóna s gradientem. Při postupu dovnitř této zóny začínají stabilní vinutí, z nichž vznikají různé částice, postupně ztrácet stabilitu ve vlnách. Systém se tak pozvolna přesouvá od struktury ovládané částicemi k „vřícímu“ stavu, v němž dominuje husté moře filamentů.

I. Definice a proč musí mít podobu „pásu“

1. Definice: Vnitřní kritický pás je prostorový interval, v němž stavy vinutí schopné vytvářet částice plynule přecházejí do režimu ovládaného hustým mořem filamentů.
2. Proč nevyhnutelně „pás“:
   • Různé prahové hodnoty stability: druhy částic a složená vinutí mají odlišné prahy; slabší ustupují dříve, silnější později.
   • Různé časové škály: rozpad, rekonekce a znovuzárodkování mají vlastní zpoždění, takže se nad prostorový gradient klade časový „ocas“.
   • Kolísající prostředí: lokální tah a smyk vytvářejí organizované jemné proužky, hodnoty tedy nejsou všude stejné.
   • Výsledek: vzniká koridor fázového přechodu s jasnou stratifikací jak v složení, tak v čase.

II. Proč vzniká nestabilita: tři vzájemně se posilující řetězce

• Nepřetržitě rostoucí vnější tah–tlak: Hlouběji dovnitř jsou tah i smyk silnější. Vinutí musí udržet křivost a zkroucení na menším poloměru, což rychle zvyšuje „náklady na udržení“. Po překročení vlastního prahu se rozpad stává pravděpodobným.
• Zpomalení vnitřního rytmu: Vyšší tah tlumí vlastní takt vinutí. Pomalejší takt oslabuje koherentní „zamykání“; po poruše je sebeobnova těžší a efektivní stabilita klesá.
• Souvislé nárazy balíků poruchových vln: Uvnitř se poruchy objevují častěji. Jejich fáze a amplituda obrušují hranice vinutí, spouštějí mikroskopické rekonekce a trhliny. Drobné škody se řetězí do kaskád, které tlačí celé třídy vinutí za bod zlomu.
  Meziškálové posílení: Silnější vnější tah vnitřní rytmus ještě zpomaluje a usnadňuje posun hranic za kritičnost; nestabilita proto nese výrazný řetězový, víceškálový charakter.

III. Vrstvení uvnitř pásu (zvenku dovnitř)

• Okraj znovuzárodkování: Na vnějším lemu je stále možné krátkodobé znovuzárodkování a těsné vrstvení. Složené struktury se nejprve zjednoduší na prostší vinutí a pak dále slábnou.
• Vrstva ústupu slabých vinutí: Vinutí s nízkým indexem stability ztrácejí stabilitu hromadně. Přibývá krátkověkých částic a nepravidelných balíků vln, zvedá se úroveň šumu pozadí.
• Vrstva ústupu silných vinutí: I vysoce stabilní vinutí prorazí smyk a rekonekce; částicový stav téměř mizí.
• Vrstva dominance moře filamentů: Vstup do „vřící“ oblasti s vysokou hustotou. Často se objevují smykové pásy, „zábleskové“ body rekonekce a víceškálové kaskády; celek připomíná „hustou polévku“.
  Uvedené vrstvy mají statistický charakter: mohou se vzájemně vnořovat a jejich hranice jsou roztřepené, v souladu s pásovou a drsnou morfologií.

IV. Dvě strany pásu: jasné srovnání

• Vnější strana pásu: Částice se ještě dokážou samy udržet. Může docházet ke znovuzárodkování a těsné vrstvení přetrvává. Odezva je pomalejší; po poruše existuje šance návratu k původnímu řádu.
• Vnitřní strana pásu: Dominuje turbulence moře filamentů. Smyk, rekonekce a kaskády jsou časté. Poruchy mají tendenci se šířit spíše než lokálně zanikat. Odezva je rychlejší a zřetelně řetězová.

V. Dynamika: poloha a tloušťka se jemně dolaďují

• „Dýchání“ s událostmi: Silné události mohou některé úseky pásu mírně vytlačit ven; po odeznění se pás stáhne.
• Vázáno globálním „rozpočtem tahu“: Když celkový tahový rozpočet roste, pás se posouvá ven a tloustne; při poklesu se stahuje dovnitř a tenčí.
• Existuje směrové zkreslení: Podél rotační osy a velkorozměrových orientačních hřbetů se tvar pásu často liší od jiných směrů. Jde o směrovanou projekci vnitřní dynamiky, nikoli o náhodný šum.

VI. Identifikační věty: nespoléhat na jedno číslo, ale prověřit tři oblasti

• Schopnost sebepodpory: Vně pásu většina vinutí po poruše přetrvá; uvnitř se většina rozpadá na složky moře filamentů.
• Statistické složení: Venku převládají dlouhověké částice a krátkověké složky jsou vzácné a rozptýlené; uvnitř výrazně roste podíl krátkověkých částic a nepravidelných balíků vln a tvoří souvislá pole.
• Časová odezva: Venku je odezva pomalá a lokální; uvnitř rychlá a řetězová s jasnými stopami kaskád.
  Jakmile všechny tři ukazatele současně míří od sebepodpory k její ztrátě, daný interval patří k účinné části vnitřního kritického pásu.

VII. Shrnutě

Vnitřní kritický pás je gradientní zóna fázového přechodu. Rostoucí vnější tah–tlak, zpomalující se vnitřní rytmus a souvislé balíky poruchových vln společně destabilizují částice tvořící vinutí po dávkách a přesouvají systém z dominance částic k dominanci moře filamentů. Pás má konečnou tloušťku, „dýchá“ s událostmi a vykazuje směrové zkreslení. Identifikace by se měla opírat o sebepodporu, změny statistického složení a charakter časové odezvy — nikoli o jediný skalární práh.