5.13 Vlnové pakety (bosony, gravitační vlny)

Domů ／ Kapitola 5: Mikroskopické částice

„Vlnový paket“ je prostorově omezený svazek napěťových vrásek, který se sám shlukuje a může se šířit Mořem energie. Na rozdíl od „částic“ — stabilních uzlů energetických filamentů — nejsou vlnové pakety samonosné. Postupují vpřed, protože sousední „plátky“ Moře si předávají stav bod po bodu, jako ve štafetě. Platí jednotící pravidlo: místní velikost napětí určuje horní rychlostní limit a gradient napětí dává směr driftu.

I. Co znamená „vlnový paket“

Představte si Moře energie jako souvislé médium, které se střídavě napíná a povoluje. Porucha zvedne omezenou obálku s koherentními kmitáními uvnitř — to je vlnový paket.

• Rozdíl proti částicím: částice jsou stabilní filamentové uzly držené vnitřním napětím; pakety jsou jen vrásky, které se časem absorbují, rozptýlí, přepracují nebo vyhasnou.
• Proč se mohou pohybovat: Moře předává stav z mikrolokality na další a „tlačí“ čelo obálky kupředu.

II. Jak se vlnové pakety šíří (základní mechanismus)

• Rychlost určuje místní napětí: ve „staženějších“ oblastech je předávání účinnější; stejná třída paketů tak má v různých místech různý rychlostní strop. V téměř homogenních pásmech to vypadá jako „konstantní rychlost“.
• Dráhu vede gradient: pakety se sunou cestou nejmenšího odporu — na makroúrovni to popisujeme jako „působení síly“.
• Tvar drží koherence: čím těsnější obálka a fázově sladěnější kmity, tím „pevněji“ paket působí; při ztrátě koherence se rozpouští do šumu pozadí.
• Obousměrné spojení s prostředím: paket během cesty přepisuje místní napětí a prostředí zároveň překresluje jeho vlastnosti (útlum, přeskupení pásem, rotace polarizace aj.).

III. Proč jsou bosony vlnové pakety

V Teorii energetických filamentů (EFT) nejsou bosony „jiným druhem částic“, ale vlnovými pakety různých vibračních módů. Rozdíl není v tom, „zda filamenty jsou či nejsou“, nýbrž v tom, jak se vráska vybudí, kde může běžet a s jakými strukturami se spřáhne. Dále používáme zkráceně jen Teorie energetických filamentů.

1. Foton: archetypální příčný-střižný paket
   • Co je zač: boční vráska schopná nést polarizaci.
   • Jak daleko doběhne: velmi daleko v „oknech transparentnosti“; v nehomogenním napětí se objevují trasově závislá zpoždění a rotace polarizace.
   • S čím se váže: silně s nabitými strukturami (např. orientace blízkého pole u elektronů); může být absorbován, excitován či rozptýlen.
   • Co pozorujete: interference, difrakce, polarizace; u gravitační čočky a časových zpoždění nedisperzní společná složka — všechny „barvy“ dostanou stejnou extra dráhu/zdržení.
2. Gluon: vráska uvězněná v „barevných kanálech“
   • Co je zač: energetická vlna běžící v pramenech barevných filamentů; mimo kanál se energie rychle „zrefilamentuje“ a uzavře do hadronových fragmentů.
   • Jak daleko doběhne: jen uvnitř kanálu; proto v experimentech vidíme jety a hadronizaci, nikoli „volné gluony“.
   • Co pozorujete: souběžné spršky hadronů; nejvyšší hustota energie je u jádra kanálu.
3. Nosiče slabé interakce (W, Z): tlusté obálky u zdroje
   • Co jsou zač: masivní lokální pakety s tlustou obálkou, silným spřahem a krátkým životem.
   • Jak daleko doběhnou: působí poblíž zdroje a poté se rozpadají na charakteristické produkty.
   • Co pozorujete: krátký „záblesk“ v urychlovači, následovaný statistikou vícečásticových rozpadů.
4. Higgs: „dechový“ skalární mód napěťové vrstvy
   • Co je zač: jako by se celá plocha naráz nafoukla a vrátila zpět.
   • Co dělá: ukazuje, že Moře lze budit i skalárně. V tomto obraze hmotnost plyne z nákladů na samonosnost stabilních uzlů plus z tahového účinku napětí; jev Higgs dokládá existenci skalárního módu, není to „kohoutek na hmotnost“.
   • Co pozorujete: po excitaci se rychle odspojí a zůstanou stabilní poměry rozpadových větví.

Sjednocující věta: Bosony = vlnové pakety. Některé cestují daleko (fotony), jiné běží jen kanály (gluony) a další zanikají hned po opuštění zdroje (W/Z a Higgs).

IV. Makroskopické pakety: gravitační vlny (velkoplošná ozvěna napěťové krajiny)

• Co jsou zač: když se velmi hmotné systémy prudce přeuspořádají (sloučení, kolaps), „mapa napětí“ na širokých plochách se přepíše a Mořem proběhnou obří příčné vrásky.
• Jak se šíří: stále podle „napětí stanoví rychlostní strop, gradient směr“; díky slabému spřažení s hmotou mohou doputovat nesmírně daleko.
• Co pozorujete: synchronní „protahování-zkracování pravítka“ v interferometrech, chirpy rostoucí a poté klesající; při průchodu velkými strukturami se může kumulovat trasově zarovnané nedisperzní časové zpoždění.

V. Odkud se berou „síly“: jak pakety tlačí částice

• Nejprve se změní krajina, pak se objeví síla: po příjezdu paketu se místní napětí mírně stáhne či povolí; gradient se změní a částice driftuje netto směrem „hladší cesty“ — to vnímáme jako tah/tlak.
• Často časově průměrovaný efekt: rychlé kmity je často třeba časově zprůměrovat, aby se ukázal netto účinek (tlak záření, potenciálové pasti, řízení obálkou).
• Selektivní spřah: když struktury neladí, paket téměř „projde skrz“; při souladu stačí malá energie k účinnému řízení (například optické pinzety).
• Dvě vodicí lišty: nepřekročit místní rychlostní limit; vždy počítat se zpětnou vazbou (mění se částice, prostředí i samotný paket).

VI. Emise a absorpce: tři druhy „souladu“

• Frekvenční soulad: vnitřní rytmus zdroje zvýhodňuje určité pakety; přijímač se shodným rytmem je „snáze spolyká“.
• Směrový soulad: orientovaná blízká pole propouštějí vybrané polarizace a opak blokují.
• Strukturální soulad: jen struktury s „kanály“ zachytí „kanálové pakety“ (gluony–barevné kanály); tlusté obálky působí u zdroje (W/Z/Higgs); fotony míří daleko čistými „okny“.

VII. Jak složitá prostředí pakety „přelaďují“

• Vlnovody a koridory: napětí může vytvářet nízko-odporové stezky, které pakety rovná a kolimuje (například polární kanály v astrofyzikálních jetech, energetické pásy v mezihvězdných filamentových vláknech).
• Přepracování a termalizace: na „drsném povrchu“ opakovaný rozptyl pásma ztlušťuje — ostré čáry se rozloží do širokých spekter.
• Flipy a rotace polarizace: orientovaná média podél trasy plynule otáčejí či pásmo-po-pásmu převracejí polarizaci a zanechávají čitelné chirální „milníky“.

VIII. Jak to sedí s dobře známými experimenty

• Fotony: testy polarizace a interference; časová zpoždění v gravitační čočce; nedisperzní společná zpoždění u pulsarů/FRB.
• Gluony: struktura jetů a vzorce hadronizace ve vysokoenergetických srážkách.
• W/Z a Higgs: záblesky u zdroje a statistika rozpadových produktů.
• Gravitační vlny: fázově uzamčené signály a paměťové efekty v interferometrech.

IX. Je to v rozporu s hlavním proudem?

Není. Hlavní proud fyziky tato fakta přesně počítá jazykem polí a částic. My téže fyzice dáváme strukturální výklad:

• „Pole“ je vibrační mód Moře; „částice“ je stabilní uzel.
• „Interakce“ je přepis napětí a selektivní spřah.
• „Invariantní propagace“ je lokálně invariantní; při přechodu prostředí drift kopíruje pomalé změny napětí.

V ověřeném rozsahu se oba popisy shodují v pozorovatelných veličinách. Naše přidaná hodnota je materiální, představitelná mapa: kde je staženo a kde povoleno, proč je jedna trasa hladká a druhá „ucpaná“.

X. Shrnutě

Vlnové pakety jsou napěťové vrásky běžící po Moři energie; bosony tvoří rodinu takových paketů s různými vibračními módy; gravitační vlny jsou velkoplošné ozvěny napěťové krajiny. Vše se řídí jediným jednoduchým, ale silným pravidlem: napětí limituje rychlost, gradient napětí určuje směr; soulad určuje sílu spřahu a zpětná vazba zajišťuje vzájemné tvarování všech složek.

XI. Schémata

Jednotná pravidla čtení (aby nedošlo k omylům):

1. Nejsou to trajektorie: křivka znázorňuje okamžitý prostorový tvar napěťové vrásky, nikoli stopu „kuličky“.
2. Šipky = směr šíření: celý obrazec se posouvá štafetovým předáváním bod-po-bodu; v dalším okamžiku kráčí po směru šipek.
3. S kanálem vs. bez kanálu:
   • Gluony běží pouze „barevnými kanály“ (boční pohled: světlá „trubka“ otevřená doprava; vnitřní vlna je užší než trubka).
   • Fotony, W/Z, higgsův jev a gravitační vlny „trubku“ nemají, ale i tak je svazuje místní rychlostní strop a gradienty.

Foton · Lineární polarizace (vertikální / horizontální)

1. Čelní pohled: bledé soustředné kruhy značí izofázové/konturové linie svazku, nikoli polarizaci; tenké čárky ukazují směr elektrického pole — vertikální či horizontální.
2. Boční pohled:
   • Vertikální lineární polarizace: sinusová „stuha“ podél směru šíření; „nahoru-dolů“ značí vertikální kmit E.
   • Horizontální lineární polarizace: vztyčená sinusová stuha; „vlevo-vpravo“ značí horizontální kmit.
   • Obě leží v rovině kolmé na k; ve vzdáleném poli E ⟂ B ⟂ k a chybí složka podél k.
3. Fyzikální poznámka: u zdroje či v vedených médiích se může objevit složka podél k — vázané/vedené módy, nikoli „fotony na cestě“. Fotony jdou daleko tam, kde je napětí téměř homogenní; gradienty vtiskují trasová zpoždění a rotaci polarizace.

Foton · Kružná polarizace (chiralita)

1. Čelní pohled: malá spirála ukazuje rotaci fáze v rovině (levotočivě/pravotočivě).
2. Boční pohled: lehce helikální stuha postupuje vpřed; helix plyne z kontinuální rotace fáze.
3. Fyzikální poznámka: kružná polarizace se selektivně váže na chirální, orientovaná média.

Gluon (šíření v barevném kanálu)

1. Čelní pohled: elipsa je průřez kanálu; vnitřní kruhy značící okamžité energetické vlnění.
2. Boční pohled: světlá „trubka“ otevřená vpravo je kanál; vnitřní vlna je zjevně užší — „běží v trubce“.
3. Uvnitř kanálu: koherentní, barvou omezený paket proudí po svazku filamentů.
4. Mimo kanál: koherence kolabuje; energie se vrací do Moře, vytahuje filamenty a uzavírá se v povolených strukturách do barevně neutrálních hadronů.
5. Pozorování: hadronizace/jety — „přistávací tvar“ energie, nikoli volné gluony.

W⁺ / W⁻ (tlusté obálky u zdroje)

1. Čelní pohled: kompaktní obálky s jemně opačnou „rukovostí“ pro rozlišení W⁺ a W⁻.
2. Boční pohled: symetrická „tlustá obálka“, která po pár krocích vyhasíná — účinek je převážně lokální.
3. Fyzikální poznámka: silné spřažení a krátký život — spíše „těžká rána na místě“ než dlouhodosahová vlna.

Z (tlustá obálka u zdroje, bez chirality)

1. Čelní pohled: soustředné „dechové“ prstence bez akcentu na chiralitu.
2. Boční pohled: podobné W, avšak vizuálně symetričtější.
3. Fyzikální poznámka: také kildeně; krátký dosah a odspojení do stabilních produktů.

Higgs („skalární vlnový paket v dechovém módu“)

1. Čelní pohled: několik soustředných kruhů značí kolektivní „dech“ plochy.
2. Boční pohled: široká symetrická obálka; trochu postoupí a rychle vyhasne.
3. Fyzikální poznámka: ukazuje, že Moře podporuje tuto skalární excitaci. Hmotnost plyne z nákladů samonosnosti stabilních uzlů plus tahu napětí; jev Higgs označuje skalární mód.

Gravitační vlny (makroskopické napěťové vrásky)

1. Čelní pohled: čtyřkvadrantový vzor tahu a stlačení — klasický kvadrupólový podpis.
2. Boční pohled: řady „vertikálních čárek“ se jemně kroutí vlevo-vpravo a postupují jako celek.
3. Fyzikální poznámka: slabé spřažení s hmotou umožňuje velmi dlouhý dosah; při průchodu velkými strukturami se kumuluje trasově zarovnané nedisperzní zpoždění.