3.12 לאן נעלמה האנטי־חומר: התכה מחוץ לשיווי־משקל והטיה טנזורית

דף הבית ／ פרק 3: היקום המקרוסקופי

מונחים וכללים
בפרק זה מוסבר מקור ה“אי־סימטריה בין חומר לאנטי־חומר” במסגרת תמונת חוט–ים–טנזור של תיאוריית חוטי האנרגיה (EFT): ביקום המוקדם חפיפת זמני החיים של חלקיקים בלתי יציבים מוכללים (GUP) משכה במשותף את התווך ועיצבה את תבליט הרקע של כבידה טנזורית סטטיסטית (STG); כאשר החלקיקים התפרקו או עברו האנילציה, חזרו לתווך חבילות גל חלשות שהצטברו לכדי רעש הנישא בידי טנזורים (TBN). מכאן ואילך נשתמש רק בצורות המלאות בעברית: תיאוריית חוטי האנרגיה, חלקיקים בלתי יציבים מוכללים, כבידה טנזורית סטטיסטית ורעש הנישא בידי טנזורים.

I. התופעות והאתגר

• היקום מורכב כמעט כולו מחומר: איננו רואים “אנטי־גלקסיות” או “אנטי־צברים”, וגם חסרה קרינת האנילציה העזה הצפויה בגבולות חומר–אנטי־חומר בקני מידה גדולים.
• הנרטיב המקובל נתקע: אם בראשית היו כמויות כמעט שוות, “עודפי חומר” דקים מחייבים סטייה זעירה ותהליכים מחוץ לשיווי־משקל. מדוע אין תחומי אנטי־חומר נרחבים? מדוע העודף חלק במרחב? ולאן נעלמה אנרגיית ההאנילציה?

II. המנגנון בשפה פשוטה (התכה מחוץ לשיווי־משקל + הטיה טנזורית)

1. התכה מתקדמת כחזית, לא בבת אחת בכל מקום.
   המעבר מצפיפות ומתחים טנזוריים גבוהים לפלזמה כמעט רגילה לא התרחש “במכה אחת”, אלא באמצעות חזית התכה שנעה על פני רשת הטנזורים בכתמים וברצועות. בתוך החזית התגובות וההובלה יוצאות זמנית משיווי־משקל: מה ש“נפתח” מוקדם יותר או זז בקלות רבה יותר משאיר הבדל שיטתי.
2. גאומטריית החוטים בוחרת כיוון: הטיית מקור קטנה אך עקבית.
   בתווך בעל גרדיאנטים וכיווני־העדפה טנזוריים, ספי ומהירות סגירת לולאות, חיבור־מחדש וניתוק אינם סימטריים בין כיוון עם הגרדיאנט לנגדו. בשפת החלקיקים, זיווג חלש בין ידיות/התמצאות לגרדיאנט הטנזורי מטה במעט – אך באותו כיוון בכל מקום – את הסתברויות היצירה והשרדנות של “לולאות חומר” לעומת “לולאות אנטי־חומר”.
3. הטיית הובלה: התעלות מתנהגות כ“נתיבים חד־סטריים”.
   כבידה טנזורית סטטיסטית מארגנת את זרימת האנרגיה והחומר לאורך “מסדרונות חוטיים” אל הצמתים. סמוך לחזית לולאות אנטי־חומר נמשכות בקלות לליבות נעולות או לצמתים צפופים ולכן עוברות האנילציה או נבלעות ראשונות; לולאות חומר גולשות תכופות לדרכי־עקיפה, עוקפות את החזית ונפרשות כשכבה דקה על פני שטחים נרחבים. כך נקשרת הטיה בשלשלת “יצירה–שרדנות–ייצוא”.
4. מאזן האנרגיה של האנילציה: מאגר חום + קרקעית רעש.
   האנילציה העזה מתרחשת בסביבה צפופה, שבה האנרגיה מעובדת מקומית ונבלעת במאגר החום של הרקע; חלקה חוזר כחבילות גל בלתי סדירות שמצטברות לרעש הנישא בידי טנזורים – רחב־סרט, בעל משרעת נמוכה ונוכחות כללית. לכן היום אין “מופע זיקוקי־די־נור” מאוחר של האנילציות, אלא בסיס מפוזר ועדין.
5. מראה התוצאה.
   • בקני מידה גדולים נשארת שכבת חומר דקה וחלקה שזורעת את נוקלאוסינתזת המפץ הגדול (BBN) והיווצרות המבנים המאוחרת.
   • אנטי־חומר מושמד לרוב במקום או נבלע מוקדם ב“בארות” עמוקות והופך למאגר אנרגיה דחוס ללא תווית “חומר/אנטי”.
   • “חשבונות החום” ו“חשבונות הרעש” מאותם ימים ניכרים כעת בתנאי פתיחה חמים ובפסים דקים ומפוזרים של הרקע.

III. דימוי אינטואיטיבי

קרמל המתקשה על לוח משופע קלות.
הקרמל אינו מתקשה בכל מקום יחד: השוליים נתפסים תחילה וחזית דוחפת פנימה. שתי אוכלוסיות כמעט שוות של “מיקרו־טיפות” (חומר/אנטי־חומר) מגיבות בחזית מעט אחרת: סוג אחד נלחץ בקלות לחריצים (נופל לבארות עמוקות ומושמד/נבלע), והסוג השני נגרר במורד השיפוע, נפרש דק ונשמר. “לחיצה וזרימה חוזרת” בעת התקדמות החזית מותירות עקבות חום וקווי רעש עדינים – בסיס הטמפרטורה והרקע הדיסקרטי של היום.

IV. השוואה לגישות הסטנדרטיות (התאמות וערך מוסף)

1. שלושה רכיבים קלאסיים ממופים בבירור – ללא הזעקת שמות מודלים.
   • שבירת שימור מספר ↔ חיבור־מחדש/סגירה/ניתוק של חוטים בתנאים קיצוניים מאפשרים המרת סוג הלולאה.
   • שבירת סימטריה קלה ↔ זיווג חלש בין פיתול לטנזור מטה במעט את שיעורי היצירה והשרדנות לפי התמצאות/ידיות.
   • מחוץ לשיווי־משקל ↔ חזית התכה “מוכתמת” מספקת את הבמה להטיות תגובה והובלה.
2. ערך מוסף ויתרונות.
   • מבט “תווך יחיד”: אין צורך להניח מראש “חלקיק חדש + אינטראקציה חדשה” מסוימים; השלשה תווך–גאומטריה–הובלה מסבירה הטיה “זעירה אך שיטתית”.
   • מאזן אנרגיה טבעי: אנרגיית האנילציה מתטרמלת וחלקה “מגוּגלת” לרעש הנישא בידי טנזורים, מה שמבהיר את היעדר המופעים המאוחרים והענקיים.
   • חלקות מרחבית: רשת מסדרונות–צומת שמארגנת כבידה טנזורית סטטיסטית מיישרת את העודף הסופי בקני מידה גדולים ללא חלוקת הקוסמוס לתחומי אנטי־חומר עצומים.

V. ציפיות ניתנות לבדיקה ונתיבי אימות

• P1 | תוצאת־לוואי מחויבת של היעדר תחומי אנטי־חומר גדולים.
  אם העודף נובע מהתכה מחוץ לשיווי־משקל יחד עם הטיה טנזורית, לא אמורים להתקיים תחומי אנטי־חומר עצומים או אותות גבול חזקים של אנילציה; סקרי שמיים כוללים צריכים להמשיך ולהדק את הגבולות העליונים.
• P2 | מיתאם חלש בין קרקעית הרעש לתבליט הטנזורי.
  הקרקעית הרדיופונית/המיקרוגלית המפוזרת – הפן הנצפה של רעש הנישא בידי טנזורים – אמורה למתאם חלש וחיובי עם התבליט בקני מידה גדולים של כבידה טנזורית סטטיסטית: מוגבהת מעט אך חלקה לאורך צירי החוטים והצמתים.
• P3 | גבולות עליונים נמוכים מאוד לעיוותי־מיקרו של קרינת הרקע הקוסמית במיקרוגל.
  כל “תהודת־לוואי” סטטיסטית מהזנה־חוזרת מוקדמת תתרום לעיוותי μ/y של קרינת הרקע הקוסמית במיקרוגל (CMB) מתחת לגבולות הנוכחיים – כמעט אפס אך לא אפס מוחלט; משימות ספקטרליות רגישות יותר יכולות להדקן עוד. מכאן ואילך נשתמש בשם קרינת הרקע הקוסמית במיקרוגל בלבד.
• P4 | קו־מודולציה דקה של נוקלידים ואיזוטופים פרימורדיאליים.
  הליום-3 וליתיום-6/ליתיום-7 הקשורים אל נוקלאוסינתזת המפץ הגדול עשויים להראות סטיות חלשות מאוד ובאותו כיוון (שיש להפרידן מעיבוד כוכבי מאוחר).
• P5 | טביעת תקופות התפרצות: “קודם רעש, אחר כך התבליט מעמיק”.
  ברשומות בר־שחזור בזמן של אירועים מוקדמים חזקים (לדוגמה סטטיסטיקות התפרצויות בהסחה לאדום גבוהה) אמורה להופיע הסדרה: התרוממות קלה של הקרקעית נמוכת־התדר/רדיו → העמקה מתונה של התבליט הטנזורי (נראית בעדשת כבידה/גזירה), עם השהיה מדידה.

VI. דף־עזר של המנגנון (מבט תפעולי)

• הטיית מקור: בתוך החזית גאומטריית החוטים + גרדיאנט טנזורי מייצרים חוסר־איזון קטן ביצירה ובשרדנות.
• הטיית הובלה: רשת מסדרון–צומת מכוונת במהירות אנטי־חומר לבארות עמוקות (אנילציה/בליעה) ופורשת חומר כשכבה דקה.
• רישום אנרגטי: אנרגיית האנילציה מחממת את המאגר והופכת בחלקה לקרקעית רעש, בהתאם לרקע המפוזר הנצפה כיום.

VII. סיכום

• חידת האנטי־חומר נובעת באופן טבעי משלשלת של התכה מחוץ לשיווי־משקל והטיה טנזורית: החזית מספקת את הבמה הלא־שוויונית, הסלקציה הגאומטרית יוצרת הטיית מקור זעירה אך עקבית גלובלית, וההובלה במסדרונות מנווטת אנטי־חומר אל “בארות עמוקות” בעוד החומר נפרש כשכבה דקה; אנרגיית האנילציה מתטרמלת וחוזרת בחלקה כרעש הנישא בידי טנזורים.
• תמונת ההווה – “כמעט כולו חומר, התפלגות מרחבית חלקה, ללא אותות גבול של אנילציה” – איננה מקרה, אלא תוצאה צפויה של חשבונאות לא־שוויונית תחת ארגון התבליט הטנזורי; והיא עולה בקנה אחד עם הסיפור המאוחד של חלקיקים בלתי יציבים מוכללים, כבידה טנזורית סטטיסטית ורעש הנישא בידי טנזורים (סעיפים 1.10–1.12).