1.10: Generaliserade instabila partiklar

Hem ／ Kapitel 1: Energifilamentteorin

I. Vad det är (operativ definition och förkortning)
Med generaliserade instabila partiklar (GUP) avses varje lokal störning som under kort tid bildas i energihavet, kan dra åt det omgivande mediet och därefter sönderfaller eller upphör. Begreppet omfattar två grupper:

• Instabila partiklar i snäv bemärkelse: redan ”fixerade” som partiklar, med bestämd massa, kvanttal och sönderfallskanaler; ändlig livslängd; identifieras via spektrallinjer och deras bredder.
• Kortlivade filamenttillstånd (inte fixerade): ordnade, lokala störningar som kortvarigt uppstår i energihavet (t.ex. fiberknippen, virvelband, återrullning, lamellära svängningar, svagt isotropa spridningskluster) och kan spänna åt omgivningen; när villkoren upphör återförs åtstramningen som slumpmässiga vågpaket och strukturen löses upp i havet.

Terminologi: om ”snäv bemärkelse” inte uttryckligen anges avses med instabila partiklar här både kortlivade filamenttillstånd och instabila partiklar i snäv bemärkelse. Viktigt: filamenttillstånd ≠ partikel; en partikel är ett filamenttillstånd som har ”fixerats” inom ett tröskel-/slut-/lågförlustfönster.

II. Var de uppstår (källor och sammanhang)
Instabila partiklar förekommer nästan överallt; de är svåra att urskilja var för sig på grund av kort livslängd och liten amplitud.

• Mikroskala och vardagsmiljöer: termiska fluktuationer, mikroomkoppling i plasma, lokala kollisioner mellan kosmiska strålar och gas, hastig återrullning i skjuvning mellan damm och gas.
• Astrofysiska och ”spänningslutande” miljöer: sammanslagningar och tidvala omfördelningar, stötvågor och skjuvlager, jetar och utflöden, konvergenszoner skiva–stång–ring, kedjetriggad stjärnbildning, högsträckta bälten nära svarta hål.
• Experiment och teknik: urladdning/båge, stötvågstub, momentan energiretur i tunna filmer eller kavitet—ger ofta kortlivade filamenttillstånd.
• Ställbara ”reglage”: gränser och geometri, styrka/spektrum hos yttre fält, drivsätt, mediets spänning och spänningsgradient, färdväg.

III. Varför de kallas ”allmänna”
Även vid låg bakgrundsspänning pågår ständigt ”försök–upplösning” i rummet; volymnormaliserat är totalmängden betydande.

• Lokal vy: de flesta försök slocknar på plats, absorberas snabbt av miljön eller löses upp i energihavet.
• Helhetsvy: deras statistiska effekt lämnar avtryck på stora skalor (se Avsnitt 1.11 och 1.12) och ökar/minskar med justering av gränser/yttre fält (koherensfönster ↔ dekoherens).

IV. Vilken form de tar (morfologisk mångfald)
Det finns ingen enhetlig geometrisk mall.

• De kan visas som slutna ringar, knutna återrullningar, lamellära svängningar, virvelband, strål-/kornkluster eller svagt isotropa spridningsmoln.
• Kärnfrågan är inte ”vem de liknar” utan om de faktiskt drog i energihavet, och om de vid upplösning återförde denna åtstramning som slumpmässiga vågpaket (återfyllnad/upplösning).

V. Två sidor av samma mynt: två observerbara uttryck
Instabila partiklar framträder komplementärt på två sätt:

• Statistisk spänningsgravitation (STG): den upprepade åtstramningen under livstiden gör omgivningen statistiskt ”stramare”, vilket motsvarar en brantare ”sluttning”; visar sig som extra drag i banor, rotationskurvor, gravitationslinsning och tidmätning. Hädanefter statistisk spänningsgravitation.
• Spänningsbakgrundsbrus (TBN): den lokalt avläsbara formen av slumpstörningar som återförs vid upplösning/annihilation. Strålning krävs inte: det kan vara egenbrus i närfältet/icke-strålande (slumpmässiga svängningar i kraft, förskjutning, fas, brytningsindex, spänning, magnetiserbarhet m.m.) eller—givet ett lämpligt transparensfönster och gynnsam geometri—framträda som ett bredbandigt kontinuum i fjärrfältet. Hädanefter spänningsbakgrundsbrus.

Tre intuitiva tester

• Brus först, kraft sedan: den slumpmässiga återföringen är lokal och flyktig och kommer tidigt; det extra draget är en långsam variabel som framträder efter tids-rumlig ackumulation under livstiden. I samma områden ses därför ofta bruset stiga först, medan statistisk spänningsgravitation fördjupas senare.
• Samma riktning i rummet: åtstramning och återföring lyder under samma geometri/yttre fält/gränser (t.ex. skjuvaxel, konvergensriktning, utflödesaxel). Därför sammanfaller brusetts favorit­riktning med axeln där sluttningen fördjupas: där kontinuerlig åtstramning är lättare, där uppträder samriktning mellan brus och kraft oftare.
• Omvändbar bana — varför? När ”reglagen” för yttre fält eller geometri sänks eller stängs av, återvänder systemet längs en bana av relaxation och återställning: brusbasen faller först (närfältsstorheter, snabb respons), potentials­sluttningen ger senare vika (statistiska storheter, långsam respons). Vid ny uppdrivning kan den ursprungliga banan upprepas. Omvändbarheten speglar orsak–verkan-ordning och minneseffekt.

VI. Sammanfattningsvis
Ramen för instabila partiklar förenar kortlivade filamenttillstånd och instabila partiklar i snäv bemärkelse till en sammanhållen bild: existensfasen svarar för åtstramningen och skapar statistisk spänningsgravitation; upplösningsfasen svarar för återföringen, som visar sig som spänningsbakgrundsbrus. När tillförsel och begränsningar ligger inom ett tröskel-/slut-/lågförlustfönster kan filamenttillståndet fixeras som partikel; annars löses det oftast upp i energihavet, och lämnar en tydlig, kompletterande signatur: brus först – kraft sedan; samriktning i rummet; omvändbar bana.