4.3 Dải tới hạn bên trong: ranh giới giữa pha hạt và pha “biển sợi”

Trang chủ ／ Chương 4: Hố đen (V5.05)

Vùng tới hạn bên trong không phải là một đường ranh sắc mà là một dải chuyển tiếp tương đối dày. Khi đi dần vào bên trong dải này, các cấu trúc quấn ổn định tạo nên các hạt bắt đầu lần lượt mất ổn định. Hệ thống chuyển dần từ cấu trúc do hạt chi phối sang trạng thái “sôi” do biển sợi mật độ cao chi phối.

I. Định nghĩa và đặc trưng “dạng dải” tất yếu

1. Định nghĩa: Dải tới hạn bên trong là khoảng không gian nơi các trạng thái quấn có khả năng kết hạt chuyển tiếp liên tục sang chế độ do biển sợi mật độ cao chi phối.
2. Vì sao tất yếu là “dải”:
   • Ngưỡng ổn định khác nhau giữa các loại hạt và các quấn ghép; thành phần yếu rời khỏi trước, thành phần mạnh rời khỏi sau.
   • Thang thời gian khác nhau cho tháo cấu trúc, tái nối và tái nhân, tạo ra “đuôi thời gian” chồng lên biến thiên không gian.
   • Môi trường dao động: sức căng cục bộ và trượt cắt có các vân mảnh có tổ chức, không đồng nhất mọi nơi.
   • Hệ quả: hình thành hành lang chuyển pha với sự phân tầng rõ rệt cả về thành phần lẫn thời gian.

II. Vì sao mất ổn định: ba chuỗi tác động đan cài

• Áp lực sức căng bên ngoài tăng dần: Vào sâu bên trong, sức căng cao hơn và trượt cắt mạnh hơn. Các cấu trúc quấn buộc phải duy trì độ cong và độ xoắn trên bán kính nhỏ hơn, chi phí duy trì tăng nhanh. Khi vượt ngưỡng riêng, cấu trúc dễ tan rã.
• Nhip nội tại chậm lại: Sức căng cao làm hạ “nhịp” nội tại của cấu trúc quấn. Nhịp chậm khiến khả năng khóa tương hợp suy yếu; gặp nhiễu thì khó tự hiệu chỉnh hồi phục, độ ổn định hiệu dụng giảm.
• Sóng nhiễu xung quanh va đập liên tục: Ở phía trong, nhiễu xuất hiện dày hơn. Pha và biên độ của các bó sóng bào mòn biên quấn, kích hoạt các vi tái nối và nứt gãy. Những hư hại nhỏ móc nối thành thác chuỗi, đẩy cả một lớp quấn vượt qua điểm mất ổn định.
  Tăng cường chéo thang bậc: Áp lực bên ngoài mạnh hơn càng làm nhịp nội tại chậm hơn và khiến biên dễ bị đẩy vượt ngưỡng; vì thế, mất ổn định mang dấu hiệu chuỗi liên kết rõ rệt qua nhiều thang bậc.

III. Cấu trúc phân tầng trong dải (từ ngoài vào trong)

• Dải tái nhân: Ở rìa ngoài, vẫn có thể tái nhân ngắn hạn và xếp chồng đặc. Cấu trúc ghép thoái hóa thành quấn đơn giản hơn rồi tiếp tục suy yếu.
• Lớp thoái xuất của quấn yếu: Các quấn có chỉ số ổn định thấp mất ổn định theo nhóm. Hạt đoản mệnh và bó sóng bất quy tắc tăng, nền nhiễu nền nâng lên.
• Lớp thoái xuất của quấn mạnh: Ngay cả quấn có độ ổn định cao cũng bị trượt cắt và tái nối đánh thủng; trạng thái hạt gần như biến mất.
• Lớp biển sợi chi phối: Bước vào vùng “sôi” của biển sợi mật độ cao. Dải trượt cắt, điểm lóe tái nối và thác đa thang xuất hiện dày đặc, toàn vùng mang diện mạo “súp đặc”.
  Những tầng này có ý nghĩa thống kê: chúng có thể lồng vào nhau; biên không thẳng, phù hợp với đặc trưng dạng dải và bề mặt thô ráp đã nêu.

IV. Hai phía của dải: đối chiếu rõ ràng

• Phía ngoài dải: Hạt vẫn tự duy trì được. Tái nhân có thể xảy ra, xếp chồng đặc có thể giữ. Phản ứng của cấu trúc chậm hơn; sau nhiễu có cơ hội trở về trật tự ban đầu.
• Phía trong dải: Nhiễu loạn của biển sợi chi phối. Trượt cắt, tái nối và thác chuỗi xảy ra thường xuyên. Nhiễu có xu hướng lan rộng thay vì được hấp thụ cục bộ. Phản ứng nhanh hơn và rõ nét tính dây chuyền.

V. Tính động: dải tự điều chỉnh vị trí và bề dày

• “Hô hấp” theo sự kiện: Sự kiện mạnh có thể đẩy vài đoạn của dải ra ngoài đôi chút; khi sự kiện lắng, dải thu lại.
• Ràng buộc bởi “ngân sách sức căng” tổng thể: Khi ngân sách sức căng toàn cục tăng, dải dịch ra ngoài và dày lên; khi giảm, dải co vào và mỏng đi.
• Tồn tại thiên lệch hướng: Dọc trục quay và các “gờ định hướng” quy mô lớn, hình dạng dải thường khác các hướng khác. Đây là chiếu hướng của động lực học nội tại, không phải nhiễu tùy tiện.

VI. Cách nhận diện: đừng dựa vào một con số, hãy xem ba điều

• Khả năng tự duy trì: Bên ngoài dải, đa số quấn vẫn tự duy trì sau nhiễu; bên trong, đa số tan rã thành thành phần của biển sợi.
• Thành phần thống kê: Bên ngoài, hạt trường thọ chiếm chủ đạo, thành phần đoản mệnh ít và rải rác; bên trong, phần trăm hạt đoản mệnh và bó sóng bất quy tắc tăng mạnh và xuất hiện thành mảng liên tục.
• Đáp ứng theo thời gian: Bên ngoài, đáp ứng chậm và cục bộ; bên trong, đáp ứng nhanh và dây chuyền, có vết tích thác rõ rệt.
  Chỉ cần cả ba chỉ dấu cùng chỉ về chuyển đổi từ “tự duy trì” sang “không tự duy trì”, khoảng đó được xếp vào phần hiệu lực của dải tới hạn bên trong.

VII. Tóm lại

Dải tới hạn bên trong là một vùng chuyển pha có độ dày hữu hạn. Áp lực sức căng bên ngoài tăng, nhịp nội tại chậm lại và các bó sóng nhiễu liên tục cùng nhau làm các quấn hạt mất ổn định theo đợt, đẩy hệ từ chế độ hạt chi phối sang chế độ biển sợi chi phối. Dải có bề dày, “hô hấp” theo sự kiện và biểu hiện thiên lệch hướng. Việc nhận diện nên dựa vào khả năng tự duy trì, biến đổi thành phần thống kê và đặc tính đáp ứng theo thời gian—không nên dựa vào một ngưỡng vô hướng duy nhất.