4.4 Ydin: erittäin tiheän filamenttimeren hierarkkinen rakenne

Etusivu ／ Luku 4: Mustat aukot

Mustan aukon ydin ei ole tyhjä. Siellä kuohuu ja kiehuu erittäin tiheä filamenttien “meri”. Kaikkialle muodostuu leikkausvyöhykkeitä ja välähdyspisteitä, joissa säikeet yhdistyvät uudelleen. Filamentit yrittävät kerta toisensa jälkeen kiertyä vakaiksi muodoiksi, mutta harvoin pysyvät sellaisina; ne ilmestyvät hetken aikaa epävakaina hiukkasina ja hajoavat sitten. Hajoaminen synnyttää laajakaistaista taustahälyä, joka sekoittaa ydintä ja ylläpitää sen “kiehumista”. Tämä häly on samalla kiehumisen suora seuraus ja sen tärkeä polttoaine.

I. Peruskuva: paksu keitto, leikkaus ja välähdyspisteet

• Paksu keitto: Äärimmäinen tiheys tekee virtauksesta samanaikaisesti viskoosia ja elastista; kokonaisuus tuntuu painavalta ja aaltoilevalta, kuin “paksulta keitolta”.
• Leikkausvyöt: Vierekkäiset ohuet kerrokset liikkuvat eri nopeuksilla ja muodostavat laajoja leikkausalueita. Niihin jännite kasautuu helposti ja rakenteita kirjoitetaan uudelleen.
• Välähdyspisteet uudelleenyhdistymisestä: Kriittisen rajan tuntumassa filamenttien kytkennät reitittyvät nopeasti uudelleen. Jokainen uudelleenyhdistyminen purkaa paikallista jännitettä aaltopaketeiksi, lämmöksi tai suuremman mittakaavan virtauksiksi.

II. Hierarkia: kolme tasoa mikrosta makroon

• Mikrotaso: filamenttisegmentit ja pienet lenkit
  Segmentit pakkautuvat yhteen ja yrittävät sulkeutua hyvin pieniksi kiertyminä. Ytimen voimakas puristus ja tiheä ulkoinen häiriö tekevät useimmista yrityksistä heti epävakaita. Ne esiintyvät lyhyesti epävakaina hiukkasina ja hajoavat.
• Mesotaso: leikkauksen suuntaamat juovat
  Mikromittakaavan väreily venyy leikkauksen vaikutuksesta yhteen suuntaan ja asettuu juoviksi. Juovien välissä on ohuita liukupintoja, joissa jännite varastoituu ja purkautuu toistuvasti.
• Makrotaso: syöksyvät yksiköt
  Monet juovat yhtyvät suuremmiksi syöksyviksi yksiköiksi. Ne siirtyvät hitaasti, sulautuvat ja jakautuvat, ja määrittävät ytimen yleisen rytmin sekä energianjaon.

Kolme tasoa eivät ole erillisiä. Mikrotason epäonnistuneet kiertyvät toimivat materiaalina ja häiriönä mesotasolle. Mesotason järjestäytyneet juovat muodostavat “rungon” makrotason syöksyille. Makrotason paluuvirrat ja supistumat puolestaan painavat energiaa takaisin pieniin mittakaavoihin ja sulkevat kierron.

III. Epävakaiden hiukkasten rooli: synty, hajoaminen ja uudelleen sekoittaminen

• Jatkuva synty
  Suuri tiheys ja jännite ajavat segmenttejä kiertymään. Monet vastasyntyneet kiertyvät ovat heti lähellä kynnystään ja voivat olla olemassa vain hetken epävakaina hiukkasina.
• Nopea hajoaminen
  Ulkoinen puristus kasvaa, sisäinen yhteistoiminta hidastuu korkean jännitteen vuoksi, ja ympäristö on täynnä epätahtisia aaltoja. Yhdessä nämä tekijät romahduttavat kiertymät nopeasti.
• Taustahälyn syöttö
  Hajoaminen levittää koko väliaineeseen laajakaistaista, matala-amplitudista häiriötä. Ydin absorboi ja vahvistaa sen, jolloin syntyy uusi sekoittava lähde.
• Positiivinen takaisinkytkentä
  Mitä enemmän epävakaita hiukkasia syntyy, sitä enemmän taustahälyä syötetään; mitä voimakkaampi häly, sitä helpommin uudet kiertymät murtuvat. Näin kiehuminen ylläpitää itse itseään.

Ydinajatus: ydin ei ole “vailla kiertymiä”, vaan “kiertymistä yritetään tauotta ja ne puretaan tauotta”. Epävakaiden hiukkasten hajoaminen ei ole sivuääni, vaan yksi kiehumisen pääpolttoaineista.

IV. Ainekierto: filamentin vetäminen, filamentin palautus ja rakenteen uudelleenjärjestely

• Filamentin vetäminen: Paikalliset jännitepiikit ja geometrinen kokautuminen vetävät merestä materiaalia järjestäytyneemmiksi filamenttisegmenteiksi.
• Filamentin palautus: Segmentit, jotka ylittävät sietorajansa, löystyvät ja palaavat meren hajanaisempaan komponenttiin.
• Uudelleenjärjestely: Leikkaus ja uudelleenyhdistyminen muuttavat jatkuvasti tapaa, jolla filamentit kytkeytyvät. Uusia kanavia avautuu, vanhoja sulkeutuu, ja kokonaismuoto siirtyy hitaasti ajan mukana.
• Kaksi rinnakkaista tilaa: Ytimessä on aina kaksi osaa: suhteellisen linjassa oleva koherentti virtaus, joka toimii runkona, sekä epäsäännöllinen, laajakaistainen taustahäly, joka toimii “lämpönä”. Ne tasapainottavat toisiaan ja määräävät järjestelmän hetkellisen plastisuuden.

V. Energialasku: varastoi, vapauta ja siirrä suljetussa silmukassa

• Varastointi: Kaarevuus ja kiertyminen sitovat jännitteen filamenttien geometriaan “muotoenergiana”. Leikkauksen suuntaamat juovat käyttäytyvät jousina: mitä pidemmälle ne venyvät, sitä kireämmiksi ne käyvät.
• Vapautus: Uudelleenyhdistyminen avaa muotoenergian aalto­paketeiksi ja lämmöksi. Myös epäonnistuneiden kiertymien hajoaminen vapauttaa energiaa ja ruokkii taustaa.
• Siirto: Energia liikkuu mittakaavasta toiseen. Pienet aalto­paketit ruokkivat juovia; suurten mittakaavojen paluuvirrat painavat energian takaisin pieniin mittakaavoihin.
• Suljettu silmukka: Varastointi, vapautus ja siirto toistuvat, joten ydin pysyy aktiivisena ilman jatkuvaa ulkoista syöttöä. Ulkoinen syöttö voi vahvistaa silmukkaa, mutta ei ole välttämätöntä.

VI. Aikapiirteet: jaksottaisuus, muisti ja toipuminen

• Jaksottaisuus: Uudelleenyhdistyminen ja hajoaminen eivät etene tasaisesti, vaan purkautuvat ryppäinä.
• Muisti: Voimakkaan tapahtuman jälkeen taustahäly pysyy koholla jonkin aikaa, jolloin uudet kiertymät epäonnistuvat helpommin.
• Toipuminen: Kun ulkoinen syöttö heikkenee, leikkauksen suuntaamat juovat löystyvät vähitellen pienempään jännitteeseen ja häly laantuu, vaikkei yleensä nollaannu.

VII. Yhteenvetona

Ydin toimii itseään ylläpitävänä “sekoittimena”. Filamentit yrittävät jatkuvasti kiertyä ja ne puretaan jatkuvasti. Leikkausjuovat ja uudelleenyhdistymisen välähdyspisteet siirtävät toimintaa mittakaavojen yli, jolloin jännite varastoituu, vapautuu ja siirtyy sykleissä. Epävakaiden hiukkasten jatkuva hajoaminen syöttää tauotta taustahälyä — sekä kiehumisen seurausta että sen kestoa selittävä syy.