4.8 Эффекты масштаба: малые чёрные дыры «быстрые», большие — «устойчивые»

Главная ／ Глава 4: Чёрные дыры

Чем меньше чёрная дыра, тем резче и быстрее отклик вблизи горизонта; чем она больше, тем медленнее и плавнее поведение. Это не оптика, а следствие того, как при смене масштаба изменяются времена отклика, подвижность критической «кожи», толщина переходной зоны и правила распределения потока между внешней границей, переходом и ядром.

I. Времена отклика: у малых — короткие, у больших — длинные

Отклик распространяется эстафетой по «коже» и переходной зоне внутри энергетического моря («энергетическое море (Energy Sea)» при первом упоминании, далее — энергетическое море). Локальная напряжённость задаёт верхний предел скорости распространения, а характерные дистанции растут с размером системы. Поэтому короткие участки в малых системах пробегаются быстрее, а длинные — в больших медленнее.

• Малые чёрные дыры: подъёмы и спады часто длятся минуты–часы, «ступени» в эхообразной огибающей плотно расположены.
• Большие чёрные дыры: чаще наблюдаются изменения на шкале часов–месяцев (иногда лет), пики эха разнесены, огибающая ровнее.

II. Подвижность «кожи»: у малых — «лёгкая», у больших — «тяжёлая»

Подвижность означает, насколько внешняя критическая граница уступает при одинаковом воздействии.

1. Почему различается: в малой системе участок критической полосы располагает меньшим «бюджетом напряжения», поэтому локальное повышение или геометрическая перестройка легче дают краткий перехлёст между требуемой наружной скоростью и местным потолком — граница охотнее смещается. В большой системе тот же импульс рассеивается по большей площади и глубокому фону, и граница менее склонна двигаться.
2. Проявления:
   • Малые: легко вспыхивают эфемерные «поры», осевая перфорация соединяется быстрее; критическая полоса ведёт себя как «тонкая барабанная кожа».
   • Большие: система держит форму; чтобы уступить, нужно накопить энергию и устойчивый геометрический перекос — «толстая барабанная кожа».

III. Толщина переходной зоны: у малых — узкая и чувствительная, у больших — толстая и буферная

С точки зрения материалов переходная зона — «поршневой» слой, который принимает, хранит и выпускает давление. С ростом масштаба увеличиваются геометрия и запас напряжения — зона утолщается; при малом масштабе буфер тоньше.

• Тонкая зона (малые): запас хранения мал; стимул быстро проходит наружу, что выражается в острых, кластерных импульсах.
• Толстая зона (большие): входящий поток сначала «перетирается в пасту», затем медленно выпускается — получаются плавные длительные подъёмы и послесвечение.

IV. Склонность к распределению: долю берёт путь с наименьшим сопротивлением

Наружный поток делится между тремя путями — эфемерные поры, осевая перфорация и краевая полосовая субкритичность — по принципу минимального сопротивления. Масштаб системно перенастраивает их относительные сопротивления:

1. Малые:
   • Низкий порог перфорации: осевой перекос легче связывает цепочки пор в линию — струи жёстче и прямее.
   • Высокая плотность пор: «кожа» легко переписывается; часто возникают скопления; мягкий «базовый» утечный фон то появляется, то исчезает.
   • Слабее краевые полосы: полосы есть, но им трудно надолго выстраиваться и держаться, доля широкого репроцессинга меньше.
2. Большие:
   • Доминирование краевых полос: длинные длины сдвигового выравнивания стабилизируют полосовую субкритичность, усиливая широкоугольные оттоки и репроцессинг.
   • Перфорация разборчивее: долговременный осевой канал требует длительной подпитки и устойчивой ориентации.
   • Поры реже, но крупнее: живут дольше, встречаются реже, чаще привязаны к событиям.

V. Краткий наблюдательный гид: «быстро — у малых», «стабильно — у больших»

• Малые: быстрая переменность на шкале минут–часов; более частые жёсткие спектральные пики; «поезда» узлов струи, уходящие наружу; заметные и крутые общие ступени после деспрессии; повышенная поляризация у ядра и её быстрые перестройки.
• Большие: медленные волны на шкале дней–месяцев; мощные компоненты репроцессинга и отражения; долговременная полосовая подсветка кромки кольца; устойчивые синевым сдвигом абсорбции и «подписи» дискового ветра; поляризация доминирует плавным закручиванием, полосовые перевороты совмещены со светлыми секторами, но идут медленнее.

Эти различия не взаимоисключающие. Три пути часто сосуществуют, а масштаб лишь смещает лидерство.

VI. В итоге

С изменением массы меняются и «материаловедение» окологоризонтной области. Короткая эстафета, лёгкая «кожа» и тонкий переход делают малые чёрные дыры быстрыми, резкими и склонными к перфорации. Длинные пути, тяжёлая «кожа» и толстый переход делают большие — устойчивыми, гладкими и «любящими край». Так структурно объясняется, почему одни источники «предпочитают струю», а другие — «дисковый ветер».