3.9 การเรียงตัวสอดคล้องเป็นกลุ่มของโพลาไรซ์เซชันควอซาร์: ลายนิ้วมือการกำหนดทิศทางระยะไกลจากการทำงานร่วมกันของโครงสร้างเทนเซอร์

หน้าแรก ／ บทที่ 3: จักรวาลในระดับมหภาค

I. ปรากฏการณ์และโจทย์ท้าทาย

• “ชี้ไปทางเดียวกัน” แม้อยู่ห่างกันมาก:
  ในบริเวณท้องฟ้ากว้างใหญ่ มุมโพลาไรซ์เชิงเส้นของควอซาร์จำนวนไม่น้อยไม่ได้กระจายแบบสุ่ม แต่กลับจับกลุ่มเป็นผืนที่มีแนวโน้มชี้ไปทิศใกล้เคียงกัน ราวกับถูก “มือที่มองไม่เห็น” ปาดจัดทรง
• คำอธิบายเชิงเฉพาะแหล่งยังไม่พอ:
  ปัจจัยเฉพาะของแต่ละแหล่ง เช่น เรขาคณิตสนามแม่เหล็ก การคดงอของเจ็ต หรือฝุ่นหน้าฉาก ไม่สามารถคงความสอดคล้องเชิงทิศทางในสเกลกิกะพาร์เซกได้ การมองว่าเป็นความบังเอิญก็ขัดกับสถิติที่ชี้ว่า “ทั้งผืน” มีแนวมุมที่ถูกเลือกมากกว่า
• ต้องมี “ผู้จัดระเบียบข้ามสเกล”:
  คำถามสำคัญคือ อะไรเป็นผู้กำหนดกรอบอ้างอิงร่วมด้านเรขาคณิตการแผ่รังสีในสเกลใหญ่ จนทำให้แหล่งกำเนิดที่เป็นอิสระต่อกันแสดงโพลาไรซ์ชี้แนวเดียวกัน

II. กลไกเชิงกายภาพ (การทำงานร่วมกันของโครงสร้างเทนเซอร์)

ภาพหลัก: ควอซาร์ไม่ได้ลอยอยู่บนฉากหลังว่างเปล่า แต่ถูกฝังตัวอยู่ในเครือข่ายจักรวาลที่ถักทอด้วย “สัน” และ “คอร์ริดอร์” ของเทนเซอร์ แหล่งกำเนิดที่อยู่บนคอร์ริดอร์เดียวกันหรือในสันเดียวกันจะถูกบังคับด้วยข้อจำกัดเรขาคณิตชุดเดียวกัน ข้อจำกัดนี้เปิด “ช่องเชิงขั้ว” ที่มีอิมพีแดนซ์ต่ำให้แต่ละแหล่ง (เอื้อต่อการสร้างเจ็ตและแกนการกระเจิง) แล้ว “ล็อก” แกนเหล่านั้นให้มีทิศทางใกล้เคียงกันในสเกลใหญ่ โพลาไรซ์คือเข็มที่ทำให้แกนนี้มองเห็นได้

1. คอร์ริดอร์และสัน: กำหนดทิศทางพึงประสงค์
   • ความชันของเทนเซอร์ก่อสันและลาดยาวตามเส้นใยและ “ผนัง” จัดระเบียบสสารและความปั่นป่วนให้ไหลลงลาดเป็นแผ่น
   • ใกล้ปมและแนวสัน สนามเทนเซอร์สร้างช่องเชิงขั้วที่เสถียรและมีอิมพีแดนซ์ต่ำ พลังงานและโมเมนตัมเชิงมุมจึงเลือกไหลออกตามช่องนี้ ทำให้แต่ละแหล่งได้แกนหลัก (แกนเจ็ต แนวปกติของจาน และกฎเกณฑ์เรขาคณิตสำหรับการกระเจิง)
2. เหตุใดโพลาไรซ์จึงเรียงตัวสอดคล้อง
   • โพลาไรซ์เชิงเส้นของควอซาร์สะท้อนเรขาคณิตการกระเจิงและทิศของสนามแม่เหล็ก เมื่อมีแกนพึงประสงค์ชัด มุมโพลาไรซ์มักขนานหรือฉากกับแกนนั้น ขึ้นกับมุมมองและตำแหน่งบริเวณกระเจิง
   • เพราะแกนพึงประสงค์เกิดจากเรขาคณิตของคอร์ริดอร์/สันเดียวกัน หลายแหล่งที่แนบอยู่กับองค์ประกอบเครือข่ายเดียวกันจึงมีฐานอ้างอิงโพลาไรซ์คล้ายกันตามธรรมชาติ
3. แหล่งที่มาของความสอดคล้องแบบไม่ขึ้นกับตำแหน่ง
   • นี่ไม่ใช่ “การสื่อสารระยะไกล” แต่คือ “ข้อจำกัดร่วม”: ปมต่าง ๆ บนเครือข่ายเทนเซอร์เดียวกันทำงานภายใต้เงื่อนไขเรขาคณิตเดียวกัน จึงแสดงความสอดคล้องที่ไม่ขึ้นกับตำแหน่ง
   • แรงโน้มถ่วงเชิงสถิติของเทนเซอร์ (STG)—อคติเชิงเข้าศูนย์เมื่อเฉลี่ยผลจากการเกิดและสลายของอนุภาคไม่เสถียรอย่างต่อเนื่อง—ทำให้ลาดยาว “ตึงและชัด” ขึ้น คอร์ริดอร์เชื่อมต่อเป็นผืนมากขึ้น จึงขยายสเกลความต่อเนื่องของบริเวณที่ชี้แนวเดียวกัน
   • สัญญาณรบกวนพื้นหลังของเทนเซอร์—แพ็กเก็ตคลื่นไม่สม่ำเสมอจากการสลายตัวของอนุภาคไม่เสถียร—เพิ่มลายริ้วละเอียดและการสั่นเล็กน้อยตามขอบ แต่ยากจะพลิกทิศหลัก
4. เสถียรภาพตามกาลเวลา
   คอร์ริดอร์และสันในสเกลใหญ่มีอายุเรขาคณิตยาวนาน การเปลี่ยนแปลงมักเกิดแบบ “วาดใหม่เป็นผืน” ไม่ใช่พลิกทีละจุด ดังนั้น การเรียงตัวสามารถคงเสถียรภายในหน้าต่างเชิงเรดชิฟต์เดียวกัน เมื่อมีการวาดใหม่ เราจะเห็นการ “เปลี่ยนทิศพร้อมกันเป็นผืน” มากกว่าการสูญระเบียบทีละจุด

III. อุปมา

ทุ่งข้าวภายใต้สายลมประจำ: ลมที่พัดสม่ำเสมอทำให้ทั้งทุ่งเอนในทิศเดียวกัน แต่ละรวงตอบสนองต่อสายลมและภูมิประเทศเฉพาะที่ ทว่าเมื่ออยู่ในสายลมเดียวกัน ระลอกคลื่นของทุ่งที่อยู่ไกลกันก็ยังชี้แนวคล้ายกัน คอร์ริดอร์และสันของเทนเซอร์คือ “สายลม” นั้น ส่วนมุมโพลาไรซ์คือ “แนวของคลื่นข้าว”

IV. เปรียบเทียบกับคำอธิบายกระแสหลัก

1. จุดร่วม:
   ทั้งสองมุมมองยอมรับว่าต้องการกลไกที่ครอบคลุมหลายแหล่งและหลายสเกลเพื่อทำให้ทิศของโพลาไรซ์เป็นหนึ่งเดียว
2. ความแตกต่าง:
   • คำอธิบายทั่วไปมักพึ่งพาลักษณะสองหักเหของจักรวาล สนามแม่เหล็กสเกลยิ่งใหญ่ หรืออคติของตัวอย่าง—ซึ่งมักเป็นเหตุเดี่ยว
   • ที่นี่ “ผู้จัดระเบียบ” คือเรขาคณิต: ภูมิประเทศของเครือข่ายเทนเซอร์กำหนดช่องเชิงขั้ว จัดระเบียบเจ็ตและการกระเจิง และควบคุมฐานอ้างอิงของโพลาไรซ์ไปพร้อมกัน ทั้งหมดนี้สอดคล้องกับแนวเส้นใยของใยจักรวาล สถิติทิศของเจ็ต และความร่วมทิศของโครงสร้างสเกลใหญ่
3. ขอบเขตและความเข้ากันได้:
   ฝุ่นหน้าฉากและสนามแม่เหล็กเฉพาะถิ่นสามารถปรับแต่งขนาดและมุมของโพลาไรซ์ได้ แต่ยากจะสร้างการเรียงตัวที่เสถียรในสเกลกิกะพาร์เซก ปัจจัยเหล่านี้จึงเหมือน “การตกแต่งรายละเอียด” มากกว่าจะเป็นตัวขับหลัก

V. ข้อสรุป

การเรียงตัวเป็นกลุ่มของโพลาไรซ์ควอซาร์คือ “ลายนิ้วมือการกำหนดทิศทางระยะไกล” จากการทำงานร่วมกันของโครงสร้างเทนเซอร์:

• คอร์ริดอร์และสันในสเกลใหญ่สร้างแกนพึงประสงค์ให้แต่ละแหล่ง
• แหล่งจำนวนมากแสดงโพลาไรซ์สอดคล้องกันเพราะอยู่ภายใต้ข้อจำกัดเรขาคณิตร่วม
• แรงโน้มถ่วงเชิงสถิติของเทนเซอร์ทำให้ภูมิประเทศหนาแน่นขึ้น ขณะที่สัญญาณรบกวนพื้นหลังของเทนเซอร์เพียงแต้มลายละเอียด ทำให้การเรียงตัวดำรงอยู่เป็นผืนอย่างมั่นคง

เมื่อวางการเรียงตัวของโพลาไรซ์ ทิศของเจ็ต และเรขาคณิตแบบเส้นใยของใยจักรวาลลงบน “แผนที่เทนเซอร์” เดียวกัน ความสอดคล้องระยะไกลจึงไม่ลึกลับ แต่เป็นผลลัพธ์ตามธรรมชาติของการสอดประสานระหว่างตัวกลาง เรขาคณิต และการแผ่รังสี

• ช่องเชิงขั้ว: คอร์ริดอร์อิมพีแดนซ์ต่ำช่วยคอลลิเมตเจ็ต และ “ฉีดล่วงหน้า” สารโลหะ/ฝุ่นสู่สิ่งแวดล้อม
• วิวัฒน์แบบร่วมมือ: คอร์ริดอร์เทนเซอร์รับประกันการป้อนเชื้อเพลิงอัตราสูง ทำให้มวลและความส่องสว่างเพิ่มขึ้นพร้อมกัน การรวมตัวกันวาดภูมิประเทศใหม่และทิ้ง “ความทรงจำของสภาพแวดล้อม” ไว้

ในสายหลักฐาน “การเพิ่มเกนของสัญญาณพื้นหลัง → การล็อกเชิงวิกฤต → การปลดปล่อยพลังงานที่ขอบ → ช่องเชิงขั้ว → วิวัฒน์แบบร่วมมือ” กลุ่มวัตถุที่ “เกิดเร็วเกิน—มวลมากเกิน—สว่างเกิน” ไม่ได้ผิดปกติ แต่คือการตอบสนองร่วมของ “มหาสมุทรพลังงาน” และ “เส้นใยพลังงาน” ที่ปมหนาแน่นของเครือข่าย กลไกเดียวที่ใช้สมมติฐานน้อยกว่าและทิ้ง “ลายนิ้วมือ” เชิงเรขาคณิต–สถิติที่ตรวจสอบได้ ทำให้ภาพรวมเชื่อมถึงกัน