4.3 แถบวิกฤตด้านใน: เส้นแบ่งระหว่างเฟสอนุภาคกับเฟสทะเลเส้นพลังงาน

หน้าแรก ／ บทที่ 4: หลุมดำ

แถบวิกฤตด้านในไม่ใช่เส้นคมชัด แต่เป็นเขตไล่ระดับที่ค่อนข้างหนา เมื่อเคลื่อนเข้าไปภายใน โครงสร้างการขดพันที่ทำให้เกิดอนุภาคชนิดต่าง ๆ จะค่อย ๆ สูญเสียเสถียรภาพเป็นระลอก ระบบจึงเปลี่ยนจากสถาปัตยกรรมที่อนุภาคเป็นตัวนำ ไปสู่สถานะ “เดือดพล่าน” ที่ทะเลเส้นพลังงานหนาแน่นเป็นฝ่ายครอบงำ

I. ความหมายและเหตุผลที่จำเป็นต้องเป็น “แถบ”

1. ความหมาย: แถบวิกฤตด้านในคือช่วงอวกาศที่สถานะการขดพันซึ่งสามารถก่อเป็นอนุภาค ค่อย ๆ เปลี่ยนผ่านอย่างต่อเนื่องไปสู่ระบอบที่ทะเลเส้นพลังงานหนาแน่นเป็นตัวกำหนด
2. เหตุผลที่ต้องเป็น “แถบ”:
   • เกณฑ์เสถียรภาพของอนุภาคและการขดพันเชิงประกอบแตกต่างกัน โครงสร้างที่อ่อนกว่าจะถอยก่อน โครงสร้างที่แข็งแรงกว่าจะถอยทีหลัง
   • ช่วงเวลาของการสลายตัว การเชื่อมต่อใหม่ และการเกิดนิวเคลียสใหม่ไม่เท่ากัน จึงเกิด “หางเวลา” ซ้อนทับบนไล่ระดับเชิงพื้นที่
   • สิ่งแวดล้อมไม่สม่ำเสมอ: ความตึงและแรงเฉือนเฉพาะที่มีลวดลายละเอียดแบบมีโครง จึงไม่เท่ากันทุกจุด
   • ผลลัพธ์: เกิดทางเดินเปลี่ยนเฟสที่มีการแบ่งชั้นชัด ทั้งในเชิงองค์ประกอบและเชิงเวลา

II. เหตุแห่งการสูญเสียเสถียรภาพ: สามกลไกที่เชื่อมประสานกัน

• แรงบีบจากความตึงภายนอกเพิ่มขึ้นต่อเนื่อง: ลึกเข้าไปภายใน ความตึงสูงขึ้นและแรงเฉือนแรงกว่า การขดพันต้องรักษาความโค้งและการบิดบนรัศมีที่เล็กลง ทำให้ “ต้นทุนการคงอยู่” เพิ่มเร็ว พอเกินเกณฑ์ของแต่ละชนิดก็แตกสลายได้ง่าย
• จังหวะภายในชะลอลง: ความตึงที่สูงกดทับ “จังหวะ” ภายในของการขดพัน เมื่อจังหวะช้าลง ความสามารถในการล็อกให้สอดคล้องกันลดลง เจอรบกวนแล้วปรับคืนได้ยาก เสถียรภาพเชิงประสิทธิผลจึงลดลง
• บ่อคลื่นรบกวนรอบข้างกระแทกอย่างต่อเนื่อง: ด้านในมีรบกวนถี่กว่า เฟสและแอมพลิจูดของบ่อคลื่นกัดกร่อนขอบเขตการขดพัน ก่อให้เกิดการเชื่อมต่อใหม่จุลภาคและการปริแตก ความเสียหายเล็ก ๆ เชื่อมต่อกันเป็นลำดับชั้นแบบแคสเคด ผลักให้การขดพันทั้งกลุ่มพ้นจุดวิกฤต
  การเสริมแรงข้ามสเกล: ความตึงภายนอกที่แรงขึ้นทำให้จังหวะภายในช้าลง และผลักขอบเขตให้พ้นเกณฑ์ได้ง่ายขึ้น การสูญเสียเสถียรภาพจึงแสดงรูปแบบลูกโซ่ข้ามหลายสเกลอย่างเด่นชัด

III. โครงสร้างแบบแบ่งชั้นภายในแถบ (จากนอกเข้าสู่ใน)

• แนวเกิดนิวเคลียสใหม่: ริมนอกสุดยังเกิดนิวเคลียสใหม่ระยะสั้นและการอัดเรียงหนาแน่นได้ โครงสร้างเชิงประกอบเสื่อมลงเป็นการขดพันที่ง่ายขึ้นก่อนค่อย ๆ อ่อนแรง
• ชั้นถอนตัวของการขดพันอ่อน: การขดพันที่มีดัชนีเสถียรภาพต่ำหลุดเสถียรภาพเป็นหมู่ อนุภาคอายุสั้นและบ่อคลื่นผิดปกติเพิ่มขึ้น ระดับสัญญาณรบกวนพื้นยกตัว
• ชั้นถอนตัวของการขดพันแข็งแรง: แม้การขดพันที่เสถียรสูงก็ถูกแรงเฉือนและการเชื่อมต่อใหม่เจาะทะลุ สภาพอนุภาคแทบหายไป
• ชั้นที่ทะเลเส้นพลังงานครอบงำ: เข้าสู่เขต “เดือด” ของเส้นพลังงานหนาแน่น ปรากฏแถบแรงเฉือน จุดวาบของการเชื่อมต่อใหม่ และแคสเคดหลายสเกลถี่ ๆ ทั้งภูมิภาคจึงมีลักษณะคล้าย “ซุปข้น”
  การแบ่งชั้นข้างต้นเป็นเชิงสถิติ ชั้นต่าง ๆ อาจแทรกซ้อนกัน เส้นขอบไม่ตรง เรียบตามคุณลักษณะแบบแถบและพื้นผิวขรุขระที่กล่าวไว้

IV. สภาพสองฝั่งของแถบ: เปรียบเทียบให้ชัด

• ฝั่งนอกแถบ: อนุภาคยังพอ “พยุงตัวเอง” ได้ เกิดนิวเคลียสใหม่ได้ การอัดหนาแน่นยังคงอยู่ การตอบสนองของโครงสร้างช้ากว่า หลังถูกรบกวนยังมีโอกาสคืนสู่รูปแบบเดิมที่มีระเบียบ
• ฝั่งในแถบ: ความปั่นป่วนของทะเลเส้นพลังงานเป็นฝ่ายนำ แรงเฉือน การเชื่อมต่อใหม่ และแคสเคดเกิดบ่อย การรบกวนมักลามต่อแทนที่จะถูกดูดซับเฉพาะที่ การตอบสนองเร็วกว่าและมีลักษณะเป็นลูกโซ่ชัดเจน

V. พลวัต: แถบนี้ขยับตำแหน่งและปรับความหนาได้

• “หายใจ” ตามเหตุการณ์: เหตุการณ์รุนแรงอาจผลักบางช่วงของแถบให้ร่นออกไปเล็กน้อย แล้วแถบจะย้อนกลับเมื่อเหตุการณ์สงบ
• ถูกจำกัดด้วย “งบประมาณความตึง” โดยรวม: เมื่องบความตึงทั่วระบบสูงขึ้น แถบจะเลื่อนออกและหนาขึ้น; เมื่อ ต่ำลง แถบจะหดเข้าและบางลง
• มีอคติด้านทิศทาง: ตามแนวแกนสปินและแนวสันเชิงปฐมภูมิขนาดใหญ่ รูปทรงของแถบมักต่างจากทิศอื่น ๆ นี่คือภาพฉายของพลวัตภายในที่มีทิศทาง ไม่ใช่สัญญาณรบกวนสุ่ม

VI. เกณฑ์วินิจฉัย: อย่ายึดตัวเลขเดียว ให้ดูสามประเด็น

• ความสามารถในการพยุงตนเอง: นอกแถบ การขดพันส่วนใหญ่ยังอยู่รอดหลังการรบกวน; ในแถบ การขดพันส่วนใหญ่แตกสลายเป็นองค์ประกอบของทะเลเส้นพลังงาน
• องค์ประกอบเชิงสถิติ: นอกแถบ อนุภาคอายุยืนเป็นหลัก อนุภาคอายุสั้นมีน้อยและกระจัดกระจาย; ในแถบ สัดส่วนของอนุภาคอายุสั้นและบ่อคลื่นผิดปกติเพิ่มขึ้นอย่างมีนัย และเรียงต่อกันเป็นผืน
• การตอบสนองตามเวลา: นอกแถบ ตอบสนองช้าและเฉพาะที่; ในแถบ ตอบสนองเร็วและเป็นลูกโซ่ มีร่องรอยของแคสเคดชัดเจน
  หากทั้งสามสัญญาณชี้ไปในทิศทาง “จากพยุงตนเองได้” สู่ “พยุงตนเองไม่ได้” ช่วงนั้นถือเป็นส่วนที่ใช้การได้ของแถบวิกฤตด้านใน

VII. สรุป

แถบวิกฤตด้านในคือเขตเปลี่ยนเฟสแบบไล่ระดับที่มีความหนาจริง แรงบีบจากความตึงภายนอกที่เพิ่มขึ้น จังหวะภายในที่ช้าลง และบ่อคลื่นรบกวนที่ปะทะอย่างสม่ำเสมอ ร่วมกันทำให้การขดพันที่ก่ออนุภาคสูญเสียเสถียรภาพเป็นระลอก ๆ ผลักระบบจากโหมดที่อนุภาคครอบงำไปสู่โหมดที่ทะเลเส้นพลังงานครอบงำ แถบมีความหนา “หายใจ” ตามเหตุการณ์ และมีอคติด้านทิศทาง เกณฑ์ระบุตำแหน่งควรอาศัยความสามารถในการพยุงตนเอง องค์ประกอบเชิงสถิติ และลักษณะการตอบสนองตามเวลา ไม่ใช่พึ่งพาค่าเกณฑ์สเกลาร์เพียงค่าเดียว