2.2: Bukti rentas disiplin dan semakan pada skala kosmos untuk gambaran Laut–Filamen

Laman Utama ／ Bab 2: Bukti Konsistensi

Matlamat
Memperluas bukti teras “vakum tidak kosong” daripada Seksyen 2.1 ke skala makro/kosmos: mula-mula kukuhkan asas fizik (bukti sokongan) melalui contoh rentas disiplin bahawa “medan berterusan boleh melahirkan filamen” bersama senarai panjang zarah tidak stabil sejagat (GUP). Seterusnya, peta dua lapisan latar — graviti tensor statistik (STG) dan hingar tensor setempat (TBN) — dipadankan satu demi satu dengan fenomena astronomi terkenal untuk melengkapkan gelung semakan dari makmal ke alam semesta.

I. Bukti sokongan: medan berterusan (“laut”) boleh “melahirkan filamen”

• 1957 | Garis pusaran fluks dalam superkonduktor jenis II
  Pemerhatian: Fluks magnet terpisah menjadi “filamen pusaran”, boleh disusun sebagai kisi dan dipadam/tulis semula secara songsang.
  Kesimpulan: Pada keadaan susut rugi rendah + hampir ambang, medan elektromagnet melinier secara spontan menjadi filamen dan terlarut semula ke keadaan berterusan.
• 1950-an→2000-an | Garis pusaran kuantum dalam helium terluluh
  Pemerhatian: Filamen halus diimej terus, dikesan, disambung semula; ambang kuantisasi edaran jelas.
  Kesimpulan: Medan fasa, apabila susut rendah + dibataskan, akan ditarik menjadi filamen–digabung menjadi berkas; rantaian lahir–berkembang–terlarut semula boleh diukur sepenuhnya.
• 1995 | Kisi pusaran dalam kondensat Bose–Einstein
  Pemerhatian: Putaran/geometri pemacu menimbulkan susunan garisan beraturan; rajah parameter dan ambang jelas.
  Kesimpulan: Fasa kuantum membina sendiri rangkaian linear dalam tingkap koheren; boleh diulang.
• 1960-an→kini | Z-pinch plasma / pengfilamenan arus
  Pemerhatian: Arus kuat membundel plasma menjadi saluran filamen, bersama spektrum ketidakstabilan yang stabil dan boleh diukur semula.
  Kesimpulan: Gandingan elektromagnet–bendalir merapatkan taburan berterusan menjadi laluan tenaga berasaskan filamen.
• 1990-an→kini | Filamen optik di udara oleh laser kuat (Kerr + pengepit plasma)
  Pemerhatian: Filamen jarak jauh dengan jejari pengepit diperhati berulang; cap jari statistik stabil.
  Kesimpulan: Medan optik tak linear membentuk arus tenaga linear swa-kekal dalam medium.
• Kecacatan topologi dalam bahan termampat (kristal cecair/peralihan fasa)
  Pemerhatian: Kecacatan linear boleh lahir, bergerak, berlanggar, disambung semula lalu terlarut.
  Kesimpulan: Medan pemboleh ubah tertib menyimpan struktur melalui kecacatan berbentuk filamen; kenalaturan dan kebolehsongsangan pelinieran disahkan.

Ringkasan kecil:
Pelbagai “laut” (elektromagnet, fasa, bendalir, plasma, …) di bawah susut rendah + kekangan/pacu akan melalui kitaran tarik-jadi filamen → berkas → larut semula ke laut, seiring dengan gambaran teras “laut ↔ filamen saling terubah”: syarat memadai → “lahir filamen”; syarat ditarik balik → “kembali ke laut”.

II. Bukti sokongan: zarah tidak stabil ditemui dalam jumlah besar

• 1936 | Muon — τ ≈ 2.197×10⁻⁶ s
• 1947 | Pion — π⁺/π⁻: ≈ 2.603×10⁻⁸ s; π⁰: ≈ 8.4×10⁻¹⁷ s
• 1947 | Kaon — K⁺/K⁻: ≈ 1.238×10⁻⁸ s; K_S: ≈ 8.958×10⁻¹¹ s; K_L: ≈ 5.18×10⁻⁸ s
• 1950-an–1970-an | Keadaan resonans — ≈ 10⁻²³–10⁻²⁴ s
• 1974 | J/ψ — ≈ 7.1×10⁻²¹ s
• 1975 | Tau — ≈ 2.90×10⁻¹³ s
• 1977 | Υ(1S) — ≈ 1.22×10⁻²⁰ s
• 1983 | W/Z — W ≈ 3.0×10⁻²⁵ s; Z ≈ 2.64×10⁻²⁵ s
• 1995 | Kuark puncak — ≈ 5.0×10⁻²⁵ s
• 2012 | Boson Higgs — ≈ 1.6×10⁻²² s

Ringkasan kecil:
“Pelinieran filamen berhierarki dan berumur”: semakin berat/padat sesuatu entiti, semakin pendek hayatnya, lazimnya melepaskan melalui saluran medan hampir bagi interaksi kuat/lemah. Di kosmos, zarah tidak stabil sejagat amat banyak, menjadi perbendaharaan sumber bagi graviti tensor statistik dan hingar tensor setempat di bawah.

III. Semakan skala kosmos (bahagian 1): graviti tensor statistik (STG)

Setiap zarah tidak stabil sejagat ketika wujud menarik ke dalam secara statistik terhadap ketegangan tensor laut tenaga di sekeliling — ibarat “lekuk kecil seketika” pada permukaan laut. Tak terkira banyak “lekuk” bertindih–dipurata di seluruh alam semesta membentuk latar graviti tensor statistik yang licin.

Garis masa pengesahan

• 1930-an→1970-an | Lengkung putaran galaksi “hampir rata”
  Dilihat: Pada jejari lebih jauh, halaju bintang tidak susut memadai berbanding taburan jisim tampak.
  Kekuatan: Rentas galaksi/rentas dekad konsisten; akaun jisim sukar ditutup dengan komponen tampak sahaja.
  Dalam STG: Latar tarikan licin tersuperpos pada jirim tampak, menulis semula potensi pemandu efektif.
• Sejak 1979 | Kanta graviti kuat (multi-imej/gelung Einstein)
  Dilihat: Kedudukan imej/pembesaran/kelewatan masa terukur tepat, membolehkan songsangan taburan jisim.
  Kekuatan: Tiga kekangan serentak menuntut sumber tarikan tambahan.
  Dalam STG: Lembangan tarikan statistik + jirim tampak bersama-sama membentuk; geometri dan susunan masa boleh disimulasi-dipadankan serentak.
• Sejak 2006 | “Anjakan puncak jisim–puncak gas” dalam gugusan galaksi bergabung (jenis Bullet Cluster)
  Dilihat: Puncak jisim kanta beranjak jelas daripada puncak gas sinar-X, dan berevolusi mengikut fasa penggabungan.
  Kekuatan: Morfologi + kronologi terkekang serentak; sampel bukti kukuh bagi “terma tarikan tambahan”.
  Dalam STG: Sejarah peristiwa menata semula lembangan tarikan (jet/terkopek/olakan) → jujukan anjakan–evolusi yang selaras.
• 2013/2018 | Peta potensi kanta CMB seluruh langit (peta φ)
  Dilihat: Unjuran topografi tarikan keseluruhan yang berkorelasi kuat dengan struktur berskala besar.
  Kekuatan: Seluruh langit, signifikan statistik tinggi, sejajar rentas pasukan.
  Dalam STG: Bertindak sebagai peta lembangan latar, untuk semakan kovarian ruang dengan TBN dan spline struktur.
• 2013→2023 | Ricih kosmik lemah — spektrum kuasa
  (CFHTLenS, DES, KiDS, HSC)
  Dilihat: Bentuk puluhan juta galaksi menunjukkan ricih sistematik; spektrum kuasa + statistik berbilang titik mantap.
  Kekuatan: Memberi lengkung tepat bagi kekuatan tarikan merentas skala/masa, kerap melebihi komponen tampak.
  Dalam STG: Setara spektrum kekuatan tarikan statistik, difitkan kepada sifat statistik populasi zarah tidak stabil sejagat.

Ringkasan kecil:
Bukti berbilang jalur menghala kepada latar tarikan di luar komponen tampak. Arus perdana menafsirkannya sebagai “halo jirim gelap belum dikesan langsung”; gambaran Laut–Filamen menggantikannya dengan graviti tensor statistik melalui superposisi–purata tarikan daripada zarah tidak stabil sejagat semasa wujud: kurang andaian, tiada komponen baharu, dan padanan bersatu pada kedua-dua skala geometri dan statistik. “Keanehan” seperti anjakan puncak jisim–puncak gas pada Bullet Cluster juga serasi dengan penataan semula lembangan tarikan dipacu sejarah peristiwa.

IV. Semakan skala kosmos (bahagian 2): hingar tensor setempat (TBN)

Apabila zarah tidak stabil sejagat terbubar/terhapus, tenaga dikembalikan ke laut sebagai berkas gelombang jalur lebar berkoheren rendah. Lapisan ini melata tetapi lemah, namun meninggalkan tanda statistik bersama; sepanjang perambatan, ia dikemaskinikan secara kovarian oleh topografi graviti tensor statistik.

Garis masa pengesahan

• 1965→2018 | Latar gelombang mikro kosmik: dasar licin + tekstur stabil
  Dilihat: Dasar hampir jasad hitam dengan spektrum kuasa anisotropi, dikedutkan oleh kanta.
  Kekuatan: Berbilang generasi satelit setuju; nisbah isyarat-hingar sangat tinggi; “dasar + tekstur” ialah imej keras lapisan mikro-gangguan melata.
  Dalam TBN: Mikro-gangguan dasar (luas, lemah) + kedutan kovarian mengikut topografi tarikan (sekata dengan STG).
• 2013→2023 | Korelasi silang antara mod-B akibat kanta CMB dan peta φ
  Dilihat: Pertukaran E→B oleh kanta dikesan terus, berkorelasi ruang dengan peta φ.
  Kekuatan: Menunjukkan tekstur gangguan diperbetul sekata sepanjang perambatan.
  Dalam TBN: Cap pemerhatian bagi kovarians antara tekstur dan topografi STG.
• Sejak 2023 | Hingar merah berkorelasi bersama dalam tatasusunan pemasaan pulsar (PTA)
  Dilihat: Beberapa PTA bebas melapor latar bersama pada jalur nHz, korelasi sudut sepadan lengkung jangkaan.
  Kekuatan: Keserasian rentas tatasusunan meningkat; kukuh secara statistik.
  Dalam TBN: Sumber peristiwa makro (penggabungan/jet/pelarai pautan) menyuntik mikro-gangguan ke laut, meninggalkan tanda kolektif.

Ringkasan kecil:
Pemerhatian bebas seia sekata menunjuk kepada lapisan mikro-gangguan melata yang dikemaskinikan seirama oleh topografi tarikan. Arus perdana lazimnya menguraikannya sebagai “ayunan awal + latar hadapan/sistematik”; gambaran Laut–Filamen menghimpunkan kepada hingar tensor setempat: gangguan dasar luas-lemah ditambah gangguan berpunca peristiwa (disuntik oleh terbubar/terhapusnya zarah tidak stabil sejagat), dan semuanya kovarian dengan graviti tensor statistik. Pendekatan ini tanpa komponen baharu, menerangkan secara semula jadi korelasi ruang rentas jalur dan kestabilan spektrum, serta memberi ramalan tertib masa “aktiviti ↑ → hingar mendahului tarikan”.

V. Ringkasan

• Tiga aliran bukti — rentas disiplin “laut melahirkan filamen”, senarai panjang zarah tidak stabil dalam fizik tenaga tinggi, dan “tarikan tambahan (STG) + gangguan melata (TBN)” pada ukuran kosmik — bergabung rapat dan menunjuk sehala: alam semesta dipenuhi “laut tenaga” yang boleh dicetus dan dibentuk semula, tempat struktur seperti filamen ditarik keluar hampir ambang.
• Zarah tidak stabil sejagat yang tak terbilang: semasa wujud → superposisi tarikan = graviti tensor statistik; apabila terbubar/terhapus → suntikan mikro-gangguan = hingar tensor setempat.
• Ini bukan campuran fenomena rawak, tetapi gelung semakan tertutup: peta potensi tensor yang sama wajar “satu peta, pelbagai guna” dalam dinamik, pengkanta dan pemasaan, dan saling membuktikan bersama kenaikan dasar sinaran serakan.