5.1 Походження всього: частинки як дива серед незліченних невдач

Головна ／ Розділ 5: Мікроскопічні частинки (V5.05)

Сучасна фізика точно описує взаємодії та вимірювання, однак «історія народження» частинок часто лишається розірваною. У цьому розділі подано безперервну, матеріально-процесну оповідь — у межах Теорії енергетичних філаментів (EFT) — яка показує, чому стійкі частинки водночас рідкісні й майже неминучі, якщо врахувати величезну кількість спроб у просторі та часі.

I. Чому варто переписати «походження частинок» (обмеження чинних пояснень)

• Теорії мейнстриму з високою точністю задають правила взаємодій і вимірювань. Проте на запитання, чому стійкі частинки залишаються стійкими, звідки вони виникають і чому Всесвіт «наповнився» ними, зазвичай відповідають симетріями, аксіомами або статичними кадрами заморожування/фазових переходів. Безперервного образу матеріалів і процесів бракує.
• Крім того, «океан невдач» майже не враховують: переважна більшість спроб не витримує перевірки часом. Ігнорування цього приховує ключову причину того, як стійкі частинки можуть бути і рідкісними, і всюдисущими.

II. Нестійкість — це норма, а не виняток (фонове море та базовий баланс)

1. Що це таке
   В енергетичному морі, коли виникають відповідні збурення та невідповідності тензорів, енергетичні філаменти намагаються скручуватися в локально впорядковані структури. Переважна більшість спроб не потрапляє у «вікно самопідтримки (Coherence Window)» і триває недовго. Такі короткоживучі впорядковані збурення разом із вузько визначеними нестійкими частинками ми називаємо Узагальнені нестійкі частинки (GUP); див. розділ 1.10. Далі вживаємо лише Узагальнені нестійкі частинки.
2. Чому вони важливі
   Окрема спроба згасає швидко, проте величезна просторово-часова суперпозиція формує два фонові шари:
   • Статистична тензорна гравітація (STG): Під час короткого життя мікроскопічні тяги до тензора середовища статистично підсумовуються в плавну внутрішню упередженість — у макромасштабі це діє як «додаткове спрямування».
   • Локальний тензорний шум (TBN): Коли спроби руйнуються чи анігілюють, у море викидаються широкосмугові, низькоспіввимірні хвильові пакети, які статистично підвищують дифузний фон та інжектують мікрозбурення.
3. «Невидимий каркас»
   У більших масштабах кожен елемент об’єму має статистично оцінювані тягу та шумову підлогу. В областях із високим «тензорним рельєфом», як-от галактики, цей невидимий каркас сильніший і безупинно тягне та полірує структури. Стійкі частинки народжуються саме на такому тлі, де невдача — повсякденність.

III. Чому надзвичайно важко утворити стійкі частинки (матеріальні пороги — усі водночас)

Щоб одна спроба «підвищилася» до довгоживучої стійкої частинки, усі наведені нижче умови мають виконуватися одночасно — кожна окремо вже вузька, разом вікно стає гранично тісним:

• Замкнена топологія: Петля має бути замкненою, без вільних кінців, що швидко розплітаються.
• Баланс напружень: Згинальні, крутні та розтягувальні напруження мають самобалансуватися без фатальних зон «надто туго/надто вільно».
• Фіксація ритму: Відрізки петлі повинні замика́тися в часі, щоб уникнути саморозриву за сценарієм «переслідування–втеча».
• Геометричне вікно: Розмір, кривина та лінійна густина повинні разом потрапити в вікно малих втрат і замкненої петлі; надто мале рветься, надто велике середовище зрізає й розсіює.
• Середовище нижче порога: Рівні зсуву/шуму довкола новонародженої петлі мають бути нижчими за її витривалість.
• Самовідновлення вад: Густина локальних дефектів має бути достатньо низькою, щоб внутрішні механізми могли їх усувати.
• Пережити перші удари: Свіжоутворена петля повинна пройти крізь найсильніші збурення на старті, щоб вийти на довготривалу траєкторію.

Суть: Жодна вимога сама по собі не є «астрономічною»; проте разом вони різко зменшують шанси на успіх — звідси рідкісність стійких частинок.

IV. Скільки потрібно «нестійкого тла» (екваторіальна маса нестійкого фону)

Переклавши макроскопічне «додаткове спрямування» назад у еквівалентну густину маси Узагальнених нестійких частинок за єдиною статистичною методикою (виведення опускаємо), отримуємо:

• Середнє по Всесвіту: приблизно 0,0218 мікрограма на кожні 10 000 km³ простору.
• Середнє в Чумацькому Шляху: приблизно 6,76 мікрограма на кожні 10 000 km³ простору.

Пояснення: Величини малі, проте повсюдні; накладаючись на космічну павутину та галактичні структури, вони дають саме ту базову силу, яка потрібна для «плавного піднімання» та «тонкого полірування».

V. Дорожня карта процесу: від однієї спроби до «довгого життя»

• Витягування в філамент: Зовнішні поля/геометрія/джерела тягнуть збурення моря в філаментний стан.
• Пучкування і переналаштування: У зонах зсуву філаменти збираються в пучки та переналаштовуються, крок за кроком зменшуючи втрати.
• Замикання петлі: Після подолання порога замикання формується топологічна петля.
• Фіксація фази: У вікні малих втрат ритм і фаза замикаються.
• Самопідтримка: Напруження врівноважуються, а петля проходить випробування на стійкість до навантажень середовища → стійка частинка.

Гілка невдачі: Збій на будь-якому кроці повертає структуру в море: під час життя вона додає до Статистичної тензорної гравітації, а при руйнуванні інжектує Локальний тензорний шум.

VI. Порядки величин: «видимий» облік успіху

Процес стохастичний, але в грубому масштабі вимірюваний. За всесвітньою розмірнісною бухгалтерією (деталі опущено; узгоджено з Теорією енергетичних філаментів):

• Вік Всесвіту: ≈ 13,8 × 10⁹ років ≈ 4,35 × 10¹⁷ s.
• Загальна маса видимої матерії (Всесвіт): ≈ 7,96 × 10⁵¹ kg.
• Загальна маса невидимої матерії (Всесвіт): головне джерело Статистичної тензорної гравітації, близько 5,4× від видимої маси, тобто ≈ 4,3 × 10⁵² kg.
• Типове вікно життя (Узагальнені нестійкі частинки): 10⁻⁴³–10⁻²⁵ s.
• Кількість збурень на одиницю маси за космічну історію: 4,3 × 10⁶⁰–4,3 × 10⁴² спроб на kg·історія.
• Імовірність успіху за одну спробу перейти в стійку частинку: близько 10⁻⁶²–10⁻⁴⁴.

Висновок (розмірнісний зміст): Кожна стійка частинка відповідає приблизно 10¹⁸–10²⁴ квінтильйонам невдалих спроб до однієї «щасливої». Це пояснює і рідкісність (мізерний шанс на одну спробу), і природну накопичуваність (підсилення простором, часом і паралельністю).

VII. Чому Всесвіт усе ж «наповнюється» стійкими частинками (три підсилювачі)

• Просторовий підсилювач: Ранній Всесвіт мав астрономічні кількості когерентних мікродоменів — спроби відбувалися майже всюди.
• Часовий підсилювач: Вікно формування вузьке, однак часові кроки надзвичайно щільні — спроби тривають майже безперервно.
• Паралельний підсилювач: Спроби не послідовні, а паралельні в незліченних місцях.

Разом ці три підсилювачі множать мікроскопічний шанс на значну сумарну продуктивність. Стійкі частинки «нашаровуються» природним чином.

VIII. Інтуїтивні виграші (одна рамка для багатьох розрізнених явищ)

• Рідкісні, але природні: Висока складність однієї спроби → рідкісність; підсилення простором–часом–паралельністю → природність. Без суперечностей.
• Невдача як базова лінія: Узагальнені нестійкі частинки творять постійне тло, що безупинно генерує Статистичну тензорну гравітацію (вирівнювальну тягу) та Локальний тензорний шум (підняття дифузного рівня).
• Чому «невидима гравітація» повсюдна: Макроскопічне «додаткове спрямування» — це гладка упередженість Статистичної тензорної гравітації, достатня, щоб пояснити значну частину феноменології без нових компонентів.
• Звідки «стандартні деталі»: Коли петля «замерзає» у вікні, матеріальні обмеження фіксують геометрію та спектри до спільних специфікацій — електрон є електроном, протон є протоном.

IX. Підсумовуючи

• Материнське море — це море невдач: Всесвіт роїться від безперервних спроб Узагальнених нестійких частинок; протягом життя вони накопичуються як Статистична тензорна гравітація, а під час руйнування інжектують Локальний тензорний шум.
• «Заморожування» важке, але можливе: Лише коли одночасно виконуються замикання, баланс, фіксація ритму, геометричне вікно, середовище нижче порога, самовідновлення та переживання перших ударів, короткочасна спроба стрибає в довговічність.
• Зрозумілий облік: Еквівалентні густини маси (космічна/галактична) разом із віком–вікнами життя–кількістю спроб–ймовірностями успіху дають відчутні числа.
• Дива щодення: Кожна стійка частинка — диво, народжене з незліченних невдач; на достатньо великій і тривалій сцені дива стають буденністю. Такою є безперервна, статистична й самузгоджена оповідь Теорії енергетичних філаментів про те, «звідки взялося все».