1.14: מקור תַּנְסִי של תכונות החלקיקים

דף הבית ／ פרק 1: תורת סיבי האנרגיה

הקדמה
התכונות המוכרות של חלקיק — מסה, מטען, שדה חשמלי ושדה מגנטי, זרם חשמלי, סבסוב ומומנט זוויתי, אורך חיים ורמת אנרגיה — אינן תוויות חיצוניות במסגרת תמונת נימי האנרגיה והים האנרגטי. הן נולדות יחד מן הגאומטריה של הנימה — קימור, סגירה ללולאה, ונעילת־פאזה מחזורית — ומן ארגון המתיחות במדיום — עוצמה, כיוון, מדרג והלימה.

I. מסה: יציבות פנימית ועיצוב כלפי חוץ

• אינרציה — לולאה הדוקה ונעילת־פאזה חזקה מחזקות את הסדר הפנימי. שינוי תנועה מחייב כוח חיצוני לשכתב חלק גדול יותר מן הגאומטריה ומארגון המתיחות הפנימיים, ולכן החלקיק קשה לדחיפה.
• כבידה — אותה תצורה ממפה מחדש את שדה המתיחות של הים האנרגטי החוצה ויוצרת מדרון מתון אל החלקיק, המכוון ומרכז גופים חולפים.
• איזוטרופיה במרחק — מחזור לולאתי של נעילת־פאזה, חזרתיות אלסטית של המדיום ומיצוע בזמן משאירים במרחק משיכה איזוטרופית שמקורה במתיחות. תנודות קלות ופרצסיה מותרות, ללא צורך בסיבוב קשיח מלא.

רעיון מרכזי — גודל המסה נובע משילוב של צפיפות לאורך, מגבלות גאומטריות וארגון המתיחות. אפשר לראות את האינרציה כיציבות פנימית, ואת הכבידה ככוח העיצוב כלפי חוץ.

II. מטען אל שדה חשמלי: קביעת קוטביות מתוך נטיית־כיוון רדיאלית של מתיחות

• מקור תחום־קרוב — לנימים עובי סופי. כאשר זרימה הליקאלית הנעולה בפאזה חזקה יותר במרכז וחלשה בשפה, נחרט בים הסמוך מרקם מתיחות רדיאלי הפונה פנימה. מצב הפוך יוצר מרקם הפונה החוצה.
• הגדרת קוטביות — פנייה פנימה נחשבת שלילית, פנייה החוצה נחשבת חיובית. ההגדרה בלתי תלויה בזווית התצפית.
• דמות השדה החשמלי — השדה הוא המשכה המרחבי של מרקם הכיוון הרדיאלי. חפיפה של מקורות רבים יוצרת משיכה או דחייה ואת כיוון הכוח הכולל.

הערה — בתורת נימי האנרגיה מקור המטען מתואר בעקביות כמרקם רדיאלי וכהטיית־כיוון של מתיחות, ולא כשֵדֶר מערבולתי.

III. מטען אל שדה מגנטי: כריכה טבעתית לאחר גרירה צידית של המרקם המכוון

• תנועה או זרימה פנימית — כאשר מבנה טעון נע בתרגום אחיד, המרקם הרדיאלי בתחום־הקרוב נגרר הצידה בכיוון המהירות. לשם רציפות המרקם נסגר בטבעות סביב המסלול ונוצרת כריכה טורואידלית שהיא הגאומטריה של השדה המגנטי.
• מומנט מגנטי מסבסוב — אף ללא תרגום, מחזור פנימי הנעול בפאזה עשוי לארגן כריכה מקומית בסמוך לחלקיק, הניכרת כמומנט מגנטי עצמי.
• עוצמה וכיוון — נקבעים יחד בידי סימן המטען, כיוון התנועה או כיראליות הזרימה, ומידת ההיערכות. התוצאה עולה בקנה אחד עם כלל היד הימנית.

רעיון מרכזי — לחלקיק נייח שולט מרקם רדיאלי. מטען או זרם יציב דוחפים הצידה בעקביות ומקיימים כריכה יציבה. סבסוב פנימי מסוגל להקים כריכה מקומית.

IV. ממטען לזרם: יצירת פוטנציאל, יישור כיוונים, ורענון התעלה

1. יצירת הפרש פוטנציאלים — שני קצות המערכת נקבעים במצבי־כיוון רדיאלי שונים, וכך מתקבלת הנעה לאורך התעלה שהיא המתח.
2. סלילת תעלה מכוּונת — נושאי מטען ניידים ויחידות קוטבות מצמידים קטעי כיוון קצרים קצה אל קצה עד להיווצרות שרשרת רציפה מכוּונת, המשמשת דרך מעבר לקווי השדה במדיום.
3. קידום הזרימה — נושאי המטען נודדים ומשלימים עמדות לאורך השרשרת ובכך מרעננים ללא הרף את התעלה. במבט מאקרוסקופי זוהי הזרם החשמלי.

• השראות — כריכה שהוקמה נושאת אינרציה של שימור מצב. בעת עצירת זרם פתאומית המערכת מתנגדת לזמן קצר.
• קיבול — פערי היישור בקצוות ניתנים לאגירה בתוך הגאומטריה כאנרגיית שדה זמינה לשחרור.
• התנגדות — השרשרת המכוּונת איננה מושלמת. ארגון־מחדש מקומי או ניתוקים ממירים סדר לחום.

רעיון מרכזי — מתח הוא הפרש מתיחות, שדה חשמלי הוא הנחיה מכוּונת, זרם הוא רענון התעלה, ושדה מגנטי הוא כריכה טורואידלית שמקורה בגרירה צידית מתמשכת.

V. טבלה תמציתית של תכונה מול מבנה

• מסה — קומפקטיות פנימית ונעילת־פאזה מולידות אינרציה. עיצוב מדרון כלפי חוץ יוצר כבידה. איזוטרופיה במרחק נובעת ממיצוע בזמן.
• מטען — הטיית־כיוון רדיאלית של מתיחות בתחום הקרוב. פנימה שלילי, החוצה חיובי.
• שדה חשמלי — המשך מרחבי וחפיפה של מרקמים רדיאליים.
• שדה מגנטי — כריכה טבעתית כאשר מרקם מכוּון נגרר הצידה במהלך תנועה או סבסוב.
• זרם חשמלי — רענון מתמיד של התעלה המכוּונת תחת הפרש פוטנציאלים, בלוויית כריכה והשראות, אגירת אנרגיה בקיבול, ואובדנים בהתנגדות.
• סבסוב ומומנט זוויתי — מחזור פנימי הנעול בפאזה בצירוף גאומטריה הליקלית של החתך מעניקים מומנט מגנטי עצמי וטביעות־אצבע של צימוד־בררני.
• אורך חיים ורמת אנרגיה — סף יציבות, תהודה גאומטרית וחלון הלימה של מתיחות קובעים יחד את הסולם. מצבי־פנים הדוקים ומהירים יותר משמעם רמת אנרגיה גבוהה יותר ומדרגות שונות של אורך חיים.

VI. לסיכום
מסה איננה רק קושי בהזזה — היא גם מעצבת מדרון בים האנרגטי לעבר החלקיק. איזוטרופיה מרוחקת נולדת מלולאת־פאזה, מחזרתיות אלסטית וממיצוע בזמן. מטען ושדה חשמלי נובעים מהטיית־כיוון רדיאלית ומהמשכה במרחב. השדה המגנטי הוא כריכה טבעתית לאורך המסלול לאחר גרירה צידית של המרקם. הזרם החשמלי הוא תהליך מתמשך של רענון תעלה מכוּונת, ולכן הוא נושא באופן טבעי השראות, קיבול והתנגדות במופע מאקרוסקופי.