4.8 Účinky měřítka: malé černé díry jsou „rychlé“, velké jsou „stabilní“

Domů ／ Kapitola 4: Černé díry

Čím menší je černá díra, tím rychleji a ostřeji se projevy chovají u zjevného okraje; čím je větší, tím pomalejší a plynulejší je odezva. Nejde o náhodnou podobnost na povrchu, ale o souběh změn časových měřítek, pohyblivosti, tloušťky a rozdělení výtoku mezi vnější kritickou vrstvu, přechodovou zónu a jádro při změně hmotnostního měřítka.

I. Časová měřítka odezvy: malé je krátké, velké je dlouhé

1. Odkud se bere „čas“: Všechny odezvy poblíž okraje se předávají „štafetově“ skrz „oceán energie“ vnější vrstvou a přechodovou zónou. Maximální rychlost přenosu určuje místní tah, zatímco typická vzdálenost k překonání roste s velikostí černé díry. Malé systémy mají krátkou dráhu a rychlé okruhy; velké systémy mají dlouhou dráhu a pomalé okruhy.
2. Přímé důsledky:

• Malé černé díry: časté vzestupy a poklesy v měřítku minut–hodin; „schody“ v obálce ozvěny leží blízko sebe.
• Velké černé díry: častější pomalé změny v měřítku hodin–měsíců–let; vrcholy ozvěn jsou dál od sebe a obálka je hladší.

II. Pohyblivost vnější vrstvy: malé je „lehké“, velké je „těžké“

1. Význam:
   Pohyblivost popisuje, nakolik vnější kritická vrstva povolí při stejné intenzitě podnětu.
2. Proč se liší:
   V malém měřítku má malá část kritického pásu skromný „rozpočet tahu“. Místní nadzvednutí nebo geometrické přeskládání může dočasně zkřížit křivky „požadované“ a „povolené“ rychlosti, takže vrstva snáze uhýbá. Ve velkém měřítku se tentýž podnět rozloží na větší plochu a hlubší pozadí, a vrstva se pohybu brání.
3. Projevy:

• Malé černé díry: přechodné póry snadno vzplanou; axiální perforace se snáze propojí; kritický pás se chová jako „bubínek s tenkou blánou“.
• Velké černé díry: pás je globálně stabilní a k povolení vyžaduje značnou energii i geometrické vychýlení—jako „buben s tlustou blánou“.

III. Tloušťka přechodové zóny: malé je tenké a citlivé, velké je tlusté a tlumicí

1. Pohled vědy o materiálech:
   Přechodová zóna funguje jako „pístová vrstva“, která nese, ukládá a uvolňuje napětí. Ve větších systémech větší geometrické měřítko a zásoba tahu přirozeně vytváří silnější pufr; menší systémy si udržují pufr tenčí.
2. Funkční rozdíly:

• Tenká přechodová vrstva (malé černé díry): malá kapacita; po vzrušení rychle pouští signál ven, což se jeví jako ostré, shlukované pulsy.
• Tlustá přechodová vrstva (velké černé díry): nejprve „rozmělní“ vstup a poté jej pomalu vypouští, což se projevuje plynulým, vytrvalým zvýšením a dosvitem.

IV. Dělení výtoku: největší podíl získá cesta s nejmenším odporem

Unikající tok se dělí mezi tři trasy—přechodné póry, axiální perforaci a pásové snižování kritičnosti po okraji—podle zásady nejmenšího odporu. Změna měřítka systematicky přeskupuje jejich relativní odpory:

1. Malé černé díry:

• Nízký práh perforace: axiální vychýlení snadno „sešije“ póry do linie a vznikají tvrdé, rovné trysky.
• Vysoká hustota pórů: povrchová vrstva se snadno „přepisuje“; shluky pórů jsou běžné; měkké podloží úniku se objevuje a mizí.
• Slabší okrajové pásy: pásy sice jsou, ale dlouhodobé zarovnání a udržení je obtížné; podíl širokoúhlých výtoků a reprocesingu je menší.

2. Velké černé díry:

• Dominance okrajových pásů: dlouhé smykové zarovnání stabilizuje pásové snižování kritičnosti, čímž posiluje širokoúhlé výtoky i reprocesing.
• „Vybiravější“ perforace: trvalé axiální kanály obvykle vyžadují dlouhou dodávku a stabilní orientaci.
• Póry vzácné, ale velké: jednotlivý pór žije déle, avšak objevuje se řidčeji a spíše událostně.

V. Rychlá kontrola na jedné stránce: observační stíny „rychlého“ (malé) a „stabilního“ (velké)

1. Pro malé černé díry je typické:

• Rychlé změny jasu v měřítku minut–hodin;
• Častější ostré špičky tvrdého spektra;
• Uzly trysek se řetězí a putují ven;
• Výrazné, strmé „společné schody“ ve stejném časovém okně;
• Vyšší polarizace u jádra a její rychlé přeuspořádání podle událostí.

2. Pro velké černé díry je typické:

• Pomalé vlnění v měřítku dnů–měsíců;
• Silné komponenty reprocesingu a odrazu;
• Dlouhotrvající pásové zjasnění na okraji;
• Stabilní modře posunutá absorpce a „otisky prstů“ diskového větru;
• Polarizaci ovládají hladké otočky; obraty pásů jsou souřadné se světlými sektory, ale mají pomalejší rytmus.

Tyto rozdíly se vzájemně nevylučují. Všechny tři trasy často koexistují; pouze se s měřítkem mění, která z nich dominuje.

VI. Shrnutě

Když se změní hmotnostní měřítko, mění se i „materiálová věda“ okrajové oblasti. Malé černé díry mají krátké dráhy, lehkou povrchovou vrstvu a tenkou přechodovou zónu—reagují rychle, ostře a snadno perforují podél osy. Velké černé díry mají dlouhé dráhy, těžkou vrstvu a tlustou přechodovou zónu—chovají se stabilně, hladce a upřednostňují okrajové trasy. V tomto rámci dostávají rozdíly mezi zdroji—proč jedny preferují trysky a jiné diskové větry—strukturální vysvětlení.