4.3 Η εσωτερική κρίσιμη ζώνη: η οριογραμμή ανάμεσα στη φάση σωματιδίων και στη φάση «θάλασσας νημάτων»

Αρχική ／ Κεφάλαιο 4: Μαύρες τρύπες (V5.05)

Η εσωτερική κρίσιμη ζώνη δεν είναι μια κοφτερή γραμμή αλλά μια σχετικά παχιά ζώνη βαθμιαίας μετάβασης. Καθώς προχωράμε προς το εσωτερικό της, οι σταθερές περιελίξεις που συγκροτούν διάφορα σωματίδια αρχίζουν να αποσταθεροποιούνται κατά κύματα. Το σύστημα μετατοπίζεται σταδιακά από μια δομή που κυριαρχείται από σωματίδια σε μια «βρασμώδη» κατάσταση που κυριαρχείται από θάλασσα νημάτων υψηλής πυκνότητας.

I. Ορισμός και γιατί είναι αναπόφευκτα «ζώνη»

1. Ορισμός: Η εσωτερική κρίσιμη ζώνη είναι το χωρικό διάστημα όπου οι περιελιγμένες καταστάσεις ικανές να σχηματίσουν σωματίδια μεταβαίνουν συνεχώς σε καθεστώς που κυριαρχείται από θάλασσα νημάτων υψηλής πυκνότητας.
2. Γιατί είναι αναπόφευκτα «ζώνη»:
   • Διαφορετικά κατώφλια σταθερότητας μεταξύ ειδών σωματιδίων και σύνθετων περιελίξεων· οι πιο αδύναμες αποχωρούν πρώτες, οι ανθεκτικότερες ακολουθούν.
   • Διαφορετικές χρονικές κλίμακες για αποδόμηση, επανασύνδεση και αναπυρήνωση, που προσθέτουν «ουρά χρόνου» πάνω στον χωρικό βαθμωτό.
   • Κυμαινόμενο περιβάλλον: τοπική τάση και διατμητική καταπόνηση εμφανίζουν οργανωμένες λεπτές ραβδώσεις, άρα δεν είναι ίδιες παντού.
   • Αποτέλεσμα: ένας «διάδρομος» μετάβασης φάσης με ευδιάκριτη στρωμάτωση τόσο στη σύσταση όσο και στον χρόνο.

II. Γιατί προκύπτει αστάθεια: τρεις αλληλοενισχυόμενες αλυσίδες

• Συνεχώς αυξανόμενη εξωτερική τάση–πίεση: Πιο μέσα, η τάση και η διατμητική καταπόνηση είναι ισχυρότερες. Οι περιελίξεις αναγκάζονται να διατηρούν καμπυλότητα και στρέψη σε μικρότερη ακτίνα, με αποτέλεσμα ταχέως αυξανόμενο «κόστος συντήρησης». Μόλις ξεπεραστούν τα επιμέρους κατώφλια, η αποδόμηση γίνεται πιθανή.
• Επιβράδυνση του εσωτερικού ρυθμού: Η υψηλή τάση συμπιέζει τον ίδιο τον ρυθμό των περιελίξεων. Ο βραδύτερος ρυθμός αποδυναμώνει τον συνεκτικό «κλείδωμα»· μετά από διαταραχή, η αυτο-επαναφορά δυσκολεύει και η αποτελεσματική σταθερότητα μειώνεται.
• Αδιάκοπα πλήγματα δεματίων κυματικών διαταραχών: Στο εσωτερικό οι διαταραχές είναι συχνότερες. Η φάση και το πλάτος τους «τρίβουν» τα όρια των περιελίξεων, προκαλώντας μικρο-επανασυνδέσεις και ρωγμές. Μικρές φθορές αλυσιδωτά συνδέονται σε καταρράκτες που ωθούν ολόκληρες κλάσεις περιελίξεων πέρα από το σημείο καμπής.
  Ενίσχυση δια-κλιμάκων: Η ισχυρότερη εξωτερική τάση επιβραδύνει ακόμη περισσότερο τον εσωτερικό ρυθμό και διευκολύνει την ώθηση των ορίων πέρα από την κρισιμότητα· έτσι η αστάθεια εμφανίζει έντονη αλυσιδωτή συμπεριφορά σε πολλαπλές κλίμακες.

III. Η στρωμάτωση μέσα στη ζώνη (από έξω προς τα μέσα)

• Περιθώριο αναπυρήνωσης: Στο εξώτατο χείλος είναι ακόμη δυνατή η βραχεία αναπυρήνωση και η πυκνή στοίβαξη. Οι σύνθετες δομές υποβαθμίζονται σε απλούστερες περιελίξεις προτού εξασθενήσουν περαιτέρω.
• Στρώση απόσυρσης αδύναμων περιελίξεων: Περιελίξεις με χαμηλό δείκτη σταθερότητας καθίστανται συλλογικά ασταθείς. Αυξάνονται τα βραχύβια σωματίδια και τα ακανόνιστα δεμάτια κυμάτων· το υπόβαθρο θορύβου ανυψώνεται.
• Στρώση απόσυρσης ισχυρών περιελίξεων: Ακόμη και οι σταθερότερες περιελίξεις διαρρηγνύονται από διατμητικές δράσεις και επανασυνδέσεις· η σωματιδιακή κατάσταση σχεδόν εκλείπει.
• Στρώση κυριαρχίας της θάλασσας νημάτων: Είσοδος στη ζώνη βρασμού υψηλής πυκνότητας. Ζώνες διατμήσεως, «σπινθηροβόλα» σημεία επανασύνδεσης και καταρράκτες πολλαπλών κλιμάκων εμφανίζονται συχνά· η συνολική όψη θυμίζει «παχύρρευστη σούπα».
  Οι στρώσεις αυτές είναι στατιστικές: μπορούν να αλληλοεμπλέκονται και τα όριά τους είναι οδοντωτά, σε συμφωνία με τον ζωνοειδή και τραχύ χαρακτήρα.

IV. Δύο πλευρές, καθαρή αντιπαραβολή

• Εξωτερική πλευρά της ζώνης: Τα σωματίδια μπορούν ακόμη να αυτοσυντηρούνται. Η αναπυρήνωση είναι εφικτή και η πυκνή στοίβαξη διατηρείται. Οι αποκρίσεις είναι βραδύτερες· μετά τη διαταραχή υπάρχει περιθώριο επιστροφής στην αρχική τάξη.
• Εσωτερική πλευρά της ζώνης: Κυριαρχεί η τυρβώδης θάλασσα νημάτων. Διατμήσεις, επανασυνδέσεις και καταρράκτες εμφανίζονται συχνά. Οι διαταραχές τείνουν να εξαπλώνονται αντί να απορροφώνται τοπικά. Οι αποκρίσεις είναι ταχύτερες και σαφώς αλυσιδωτές.

V. Δυναμικότητα: θέση και πάχος ρυθμίζονται λεπτομερώς

• «Αναπνοή» με τα γεγονότα: Ισχυρά γεγονότα μπορούν να ωθήσουν ορισμένα τμήματα ελαφρώς προς τα έξω· όταν εκτονωθούν, η ζώνη υποχωρεί.
• Δέσμευση από τον συνολικό «προϋπολογισμό τάσης»: Όταν ο παγκόσμιος προϋπολογισμός τάσης αυξάνει, η ζώνη μετατοπίζεται προς τα έξω και παχαίνει· όταν μειώνεται, συρρικνώνεται προς τα μέσα και λεπταίνει.
• Υπάρχει προσανατολιστική μεροληψία: Κατά μήκος του άξονα περιστροφής και των μεγακλιμακών ραχών προσανατολισμού, η μορφή της ζώνης συχνά διαφέρει από άλλες διευθύνσεις. Πρόκειται για κατευθυνόμενη προβολή της εσωτερικής δυναμικής, όχι για τυχαίο θόρυβο.

VI. Φράσεις διάγνωσης: όχι ένας μόνο αριθμός, αλλά τρεις έλεγχοι

• Ικανότητα αυτοϋποστήριξης: Εκτός ζώνης, οι περισσότερες περιελίξεις παραμένουν όρθιες μετά τη διαταραχή· εντός ζώνης, οι περισσότερες διαλύονται σε συστατικά της θάλασσας νημάτων.
• Στατιστική σύσταση: Εκτός, κυριαρχούν τα μακρόβια σωματίδια και τα βραχύβια είναι λίγα και διάσπαρτα· εντός, το ποσοστό βραχύβιων σωματιδίων και ακανόνιστων δεματίων αυξάνει σημαντικά και εμφανίζεται σε συνεχείς συσπειρώσεις.
• Χρονική απόκριση: Εκτός, η απόκριση είναι αργή και τοπική· εντός, είναι γρήγορη και αλυσιδωτή, με εμφανή ίχνη καταρρακτώσεων.
  Αν και οι τρεις δείκτες ταυτοχρόνως δείχνουν μετάβαση από αυτοϋποστήριξη σε μη αυτοϋποστήριξη, τότε το διάστημα αυτό ανήκει στο ενεργό τμήμα της εσωτερικής κρίσιμης ζώνης.

VII. Συνοψίζοντας

Η εσωτερική κρίσιμη ζώνη είναι μια βαθμωτή ζώνη μετάβασης φάσης. Η αυξανόμενη εξωτερική τάση–πίεση, η επιβράδυνση του εσωτερικού ρυθμού και τα συνεχόμενα δεμάτια κυματικών διαταραχών αποσταθεροποιούν κατά παρτίδες τις περιελίξεις που φτιάχνουν σωματίδια, μεταφέροντας το σύστημα από κυριαρχία σωματιδίων σε κυριαρχία θάλασσας νημάτων. Η ζώνη έχει πάχος, «αναπνέει» με τα γεγονότα και παρουσιάζει προσανατολιστική μεροληψία. Η αναγνώριση πρέπει να βασίζεται στην ικανότητα αυτοϋποστήριξης, στις μεταβολές της στατιστικής σύστασης και στη φύση της χρονικής απόκρισης—όχι σε ένα και μόνο βαθμωτό κατώφλι.