4.7 Jak energie uniká: kožní póry, axiální perforace a pásové snížení kritičnosti na okraji

Domů ／ Kapitola 4: Černé díry (V5.05)

Energie neproráží absolutní zákaz. Uniká proto, že se „kritické pásmo“ lokálně posouvá. Jakmile v malé oblasti „minimální výstupní požadavek“ klesne pod „lokálně dovolenou rychlost šíření“, vnější kritická plocha tam krátce ustoupí. Veškerý výstup respektuje místní limit; nic jej nepřekročí.

Oblast blízko horizontu se proto chová jako aktivní brána, nikoli jako nehybná stěna. To, co vypadá jako „únik“, je krátké přeladění napjaté „kůže“: malé otvory se otevírají, propojují nebo se rozšiřují do pásů a poté se znovu uzavírají. Tato část vysvětluje, proč takové otvory vznikají a jak tři opakované trasy — bodové póry, perforace podél rotační osy a pásové snížení kritičnosti na okraji — dělí zátěž, střídají dominanci a zanechávají odlišné pozorovací stopy.

I. Proč kritická plocha získává „póry“ a „rýhy“: dynamická kritičnost a nevyhnutelná drsnost

Zóna u horizontu není hladká matematická plocha, ale „kůže“ s reálnou tloušťkou, která nese napětí. Tři trvalé procesy ji průběžně přepisují:

• Vytahování a vracení filamentů v okolním „moři filamentů“ mění místní mikrostrukturu a tím zvedá či snižuje strop dovolené rychlosti šíření.
• Smýkání, rekonexe a kaskády přeuspořádávají nejhladší výstupní cesty, a tím snižují či zvyšují minimální výstupní požadavek.
• Jádrové pulsy a vnější poruchy vstřikují energii a hybnost do přechodové vrstvy, takže některé „záplaty“ snáze ustupují.

Výsledkem je, že vnější kritická plocha v prostoru a čase „zvrásní“. Kde dojde k krátkému křížení — o něco vyšší povolení a o něco nižší požadavek — pórek se „rozsvítí“. Když se takové póry opakují a podél jedné osy propojují, vznikne souvislá perforace nebo pásové snížení kritičnosti.

II. Jak fungují tři únikové trasy

1. Přechodné póry: lokální, krátkověké, měkký, ale stabilní únik

Příčiny:

• Uzavření: Malý unikající tok uvolní místní napětí či smyk; po návratu geometrie se křivky oddělí a pórek se sám uzavře.
• Otevření brány: Obě křivky se na chvíli protnou; vnější kritická plocha v dané záplatě ustoupí.
• Spouštěč: Pulz napětí z jádra nebo přicházející vlnový paket se absorbuje v přechodové vrstvě, jemně upraví místní napětí i geometrii; „křivka povolení“ mírně stoupne a „křivka požadavku“ mírně klesne.

Vlastnosti:

• Zpětná vazba: Výtok oslabuje podmínky vlastního spuštění; je samoomezující — „pomalý únik“.
• Typ toku: Měkká, široká složka; umírněná intenzita, ale dobrá stabilita; malá tendence k samooscilacím.
• Měřítko a životnost: Malý otvor, krátké trvání; okna od mikroměřítka po podprstencová měřítka.

Kdy typicky:

• Vysoký šum jádra bez trvalé směrové geometrické preference.
• Přechodová vrstva je silná a poddajná, nebo je vnější buzení časté, ale s malou amplitudou.

Pozorovací stopy:

• Multiposel: Neočekává se korelace s neutriny ani s ultra-vysokoenergetickými kosmickými paprsky.
• Spektrum a dynamika: Sílí měkká „tlustá“ složka; nejvýraznější v IR, sub-mm a měkkých rentgenech; bez nových uzlů trysky či zřetelného zrychlení.
• Čas: Po od-dispersní korekci napříč pásmy se ukáže malý společný schod, následovaný slabým, pomalým „echo obalem“ — spíše „zvýšená báze“ než ostrý vrchol.
• Polarizace: Podíl polarizace v jasném sektoru mírně klesá; poloha úhlu se hladce stáčí; prudké překlopy jsou vzácné.
• Obraz: Hlavní prsten se mírně rozjasní lokálně či celkově; šířka prstence v příslušném azimutu nepatrně ztloustne; někdy se slabý vnitřní prsten krátce zostří.

Poznámka ke konzistenci:

• Kvantové tunelování: Póry u horizontu a kvantové tunelování sdílejí stejnou základní mechaniku; viz §6.6.

2. Axiální perforace: tvrdý, přímočarý transport podél rotační osy

Příčiny:

• Efekt vlnovodu: Kanál vede axiální poruchy a potlačuje boční rozptyl; účinně zvyšuje axiální povolení a dál snižuje požadavek.
• Propojitelnost: Póry, které se opakovaně rozsvěcují podél osy, se snadno propojí a vytvoří štíhlý, souvislý kanál s nízkou impedancí.
• Vložená bias: Rotace uspořádá napětí a smyk u jádra do axiální struktury, kde je „výstupní požadavek“ trvale nižší než v jiných směrech.

Vlastnosti:

• Hrdlo láhve: Nejužší „krk“ určuje strop toku; „škrcení“ zde omezuje celkový výkon.
• Práh udržení: Po vzniku se kanál udržuje sám; hasnout bude obtížně, leda při úbytku napájení nebo při roztržení silným smykem.
• Typ toku: Dominuje „tvrdá“ složka; přímý, dobře kolimovaný transport s udržitelnou nosností.

Kdy typicky:

• Napájení vyrovnané s osou zvyšuje setrvalost.
• Výrazná rotace a dlouhověký axiální řád poblíž jádra.

Pozorovací stopy:

• Multiposel: Případové statistické vazby na vysokoenergetická neutrina; konce trysek a „hotspoty“ jsou věrohodné urychlovače ultra-vysokoenergetických kosmických paprsků.
• Spektrum a dynamika: Neteplotní mocninový zákon od rádia po gama se zdůrazněným vysokým koncem; patrné pohyby uzlů, core shift a zóny (de)akcelerace.
• Čas: Rychlé „tvrdé“ záblesky od minut po dny; mezispolečné změny téměř synchronní, nebo mírně dřívější ve vysokých energiích; malé kvaziperiodické schody putují ven s uzly.
• Polarizace: Vysoká polarizace; poloha úhlu stabilní po segmentech podél trysky; běžné příčné gradienty Faradayovy rotace; polarizace u jádra ve fázi se světlým sektorem prstence.
• Obraz: Přímá, těsně kolimovaná tryska; jasnější blízké jádro; uzly putují ven, někdy zdánlivě nadsvětelně; protivná tryska slabá či neviditelná.

3. Pásové snížení kritičnosti na okraji: tečné a šikmé, široké rozprostření a reprocesování

Příčiny:

• Přerozdělení energie: Energie migruje bočně a ven podél pruhů; opakovaný rozptyl a ohřev podporují velkoplošné reprocesování.
• Pásová konektivita: Když se sousední nízkoimpedanční pruhy srovnají do jedné linie, vzniknou koridory snížené kritičnosti vedené tečně či šikmo.
• Smykové zarovnání: Přechodová vrstva vytahuje drobné vlnky do pruhů; mezi nimi vzniká „šachovnice“ s nižší impedancí.

Vlastnosti:

• Plasticita: Citlivější na vnější buzení; trvalé geometrické biasy se snadno „zapisují“.
• Takt: Delší trasy a více rozptylu znamenají pomalý náběh a dlouhé dosvity.
• Typ toku: Střední rychlost, „tlusté“ spektrum, široké pokrytí; dominují reprocesy a proudy typu diskového větru.

Kdy typicky:

• Po silných událostech, kdy se pruhy prodlužují a roste prostorová koheze.
• Silná přechodová vrstva s dlouhým smykovým zarovnáním.

Pozorovací stopy:

• Multiposel: Dominují elektromagnetické indicie; v galaktické škále jsou patrné zpětnovazební stopy ohřevu a vyčištění plynu.
• Spektrum a dynamika: Více reprocesů a odrazů; výrazná rentgenová reflexe a železné čáry; diskové větry a výtoky ukazují modře posunutou absorpci a ultra-rychlé složky; v IR a sub-mm zesiluje teplý plyn a horký prach, což „ztlušťuje“ spektrum.
• Čas: Pomalý nástup i pokles od hodin po měsíce; barevně závislá mezispolečná zpoždění; po silných událostech aktivita v pásech přetrvává déle.
• Polarizace: Střední polarizace; poloha úhlu se v rámci pásu segmentově mění; pásové překlopy často sousedí s okrajovým rozjasněním; vícenásobný rozptyl depolarizuje.
• Obraz: Pásové rozjasnění okraje prstence; širokoúhlé výtoky a mlhavá expanze v rovině disku; tvary spíše „zavalité“ než tenké a přímé; možná difuzní zář či halo u jádra.

III. Kdo zapaluje a kdo napájí: spouštěče a zdroje zátěže

• Vnitřní spouštěče:
  Jádrové smykové pulsy tlačí napětí do přechodové vrstvy a zvedají křivku povolení; laviny malých rekonexí vyhlazují geometrii a snižují křivku požadavku; krátkověké zamotané struktury chrlí širokopásmové vlnové pakety, zvedají šumové dno a pravděpodobnost zážehu.
• Vnější spouštěče:
  Přicházející vlnové pakety — vysokoenergetické fotony, kosmické paprsky a padající plazma — se v přechodové vrstvě pohlcují a rozptylují, lokálně přitahují napětí nebo „leští“ trasu; padající shluky narážejí a dočasně přeorganizují smyk i křivost, čímž otevírají zřetelnější okna ústupu.
• Dělení zátěže:
  Jádro dodává souvislý základní tok a přerušované pulsy; okolí přidává náhlá zesílení a geometrický „polish“. Jejich superpozice rozhodne, která trasa se rozsvítí první a jaký tok unese.

IV. Pravidla alokace a dynamické přepínání

• Alokace:
  Největší podíl získá cesta s nejmenším „odporem“. „Odporem“ je zde integrál podél trasy z (požadavek − povolení). Okamžitě nejnižší hodnota přitahuje nejvíce toku. Následuje negativní zpětná vazba a saturace: póry se zavírají, jakmile tok uleví napětí; perforace „zbytní“, dokud je neomezí nejužší hrdlo; pásové koridory se ohřívají, tloustnou a zpomalují.
• Typické přechody:
  Roj pórů splývá v perforaci, když se póry často rozsvěcují na podobných místech a smyk zkracuje rozestupy. Perforace předají otěže pásům, když se axiální hrdlo roztrhne nebo se přesměruje napájení, takže tok volí tečné/šikmé trasy a vznikne rozsáhlé reprocesování. Pásy se vracejí k rojům pórů, když se lámejí do „ostrovů“ a klesá geometrická kontinuita.
• Paměť a prahy:
  Systémy s dlouhou pamětí přepínají s hysterezí a vykazují fázové „preference“. Prahy společně určují napájení, smyk a rotace. Při pomalém driftu prostředí se alokace hladce přesouvá; při náhlých změnách dochází k rychlým překlápěním.

V. Okrajové podmínky a vnitřní konzistence

• Každý výtok plyne z mobilní kritičnosti, nikoli z porušení absolutního zákazu. Místní napětí stanoví rychlostní limit a žádná trasa jej nepřekročí.
• Tři trasy nejsou oddělená „zařízení“, ale provozní módy téže „kůže“ při různých orientacích a zátěžích.

VI. Rychlý průvodce na jednu stránku: spáruj pozorování s mechanismem

• Mírné rozjasnění prstence ve společném okně, drobný pokles polarizace, vzestup měkké spektrální složky a žádné nové uzly trysky → nejpravděpodobnější přechodný pórek.
• Přímá, dobře kolimovaná tryska; rychlá „tvrdá“ variabilita; vysoká polarizace; pohyblivé uzly; někdy případy s neutriny → dominuje axiální perforace.
• Pásové rozjasnění okraje; širokoúhlý výtok; pomalé časové škály se silným odrazem a modře posunutou absorpcí; „tlusté“ IR spektrum → nejlépe odpovídá pásovému snížení kritičnosti na okraji.

VII. Shrnutě

Vnější kritická plocha „dýchá“ a přechodová vrstva se „sama ladí“. Výměna filamentů mění materiál; smyk a rekonexe přepisují geometrii; vnitřní i vnější události zapalují bránu. Energie uniká třemi běžnými módy: bodové póry, osově orientované perforace a pásové snížení kritičnosti na okraji. Který mód svítí víc, je stabilnější či trvá déle, závisí na tom, která trasa má v daný okamžik nejmenší „odpor“ — a nakolik výsledný tok danou trasu zpětně „přetvaruje“. Jde o místní bránovou mechaniku v mezích povoleného; takto se v okolí horizontu odvádí skutečná práce.