第4.7節：能量如何出逃：毛孔、軸向穿孔、邊緣帶狀減臨界

目錄 ／ 第4章：黑洞

能量之所以能“出去”，並不是穿越一個不可逾越的禁區，而是因為臨界帶在局部發生了移動。只要在某個小片區裡，外向所需的最低速度不再高於當地允許的最高傳播速度，外臨界就會在那一小片區短時退讓。一切外逸都服從本地傳播上限，不允許超速。

一、為什麼臨界會“生孔”與“開槽”：動態臨界與毛糙的必然

近視界不是光滑的數學面，而是一層有厚度的張度皮層。它受三類過程的持續改寫：

• 絲海的抽絲與還絲，改變了材料的局部組織，等效地推高或壓低允許的傳播上限。
• 剪切、重聯與級聯，重排了最順滑的外向路徑，等效地降低或提高外向的最低需求。
• 內核脈衝與外來擾動，把能量與動量注入過渡帶，使某些小片區進入“更易退讓”的狀態。

因此，外臨界在空間和時間上都呈現細紋起伏。只要在某個小片區裡出現“允許略高、需求略低”的短時交叉，孔就會被點亮；當這樣的孔沿某一取向連續出現並彼此連通，就形成穿孔或帶狀減臨界。

二、三條出路的工作機理

1. 暫態毛孔：局部、短壽命、軟而穩的慢漏

成因

• 觸發：一次內核應力脈衝或外來波團在過渡帶中被吸收，抬升該處張度並微調幾何，導致允許線小幅上抬，同時需求線小幅下移。
• 門控：兩條線發生短時交叉，外臨界在這一小片區退讓。
• 閉合：泄出的小股通量降低了局部張度或改變了剪切關係，幾何恢復後，兩條線重新分離，孔自然關閉。

性質

• 尺度與時標：孔徑小，壽命短，從微尺度到亞環尺度的視窗皆可出現。
• 流型：以軟而寬的通量為主，強度不大但穩定，不易自激振盪。
• 回饋：外逸本身會削弱觸發條件，具有自限性，因而“慢漏”。

何時常見

• 過渡帶較厚、順應性較高的對象，或外界擾動頻繁但幅度不大的時期。
• 內核底噪偏高、卻缺少持續取向偏置的幾何環境。

觀測圖譜

• 像面：主環局部或整體溫和增亮，環寬在對應方位略變厚，偶見內側更淡的細環短時更清晰。
• 極化：亮起片區偏振分數略降，位置角繼續平滑扭轉，少見劇烈翻轉。
• 時間：跨波段去色散後出現小幅公共臺階，隨後是弱而慢的迴響包絡，更像“底座抬高”。
• 光譜與動力學：軟厚成分上升，紅外與次毫米、軟X 更明顯；缺少新噴流結的拋射或顯著加速信號。
• 多信使：不預期中微子與超高能宇宙線關聯。

一致性現象

• 量子隧穿：黑洞毛孔和量子隧穿是同一機理，見6.6節。

2. 軸向穿孔：沿自旋軸方向的硬而直的輸運

成因

• 預設偏置：自旋將近核的張度與剪切組織成沿軸向的取向結構，軸向的“需求”常年低於其他方向。
• 連通機制：在軸向相鄰片區反復點亮的毛孔更容易相互連通，形成細長的連續低阻通道。
• 波導效應：通道對沿軸向傳播的擾動具有良好導向，並抑制橫向散射，等效提高了軸向的允許上限，同時進一步壓低了需求。

性質

• 流型：硬成分占比高，輸運直，准直好，載荷可持續。
• 門限：形成後具備自保持，除非供給衰減或被強剪切撕裂，不會輕易熄火。
• 瓶頸：最窄處決定通量上限，通道一旦在最窄處被“卡脖子”，整體功率就會受限。

何時常見

• 自旋明顯且近核取向結構長期穩定的物件。
• 供給方向與軸向相容時更易持久。

觀測圖譜

• 像面：筆直准直的噴流，近核核心變亮，出現向外移動的亮結，有時呈表觀超光速。反向噴流弱或不可見。
• 極化：高偏振度，位置角沿噴流成段穩定，橫截面常見法拉第旋轉梯度，近核極化與環上偏亮磁區同調。
• 時間：快而硬的爆發，從分鐘到天，跨波段幾乎同步或高能略先；可見准週期的小臺階隨結向外傳遞。
• 光譜與動力學：非熱功率律，射電到γ全覆蓋，高能端更突出；可觀測到亮結外移、core shift、加速或減速段。
• 多信使：與高能中微子存在個案關聯的統計證據；噴流末端和熱斑被認為是超高能宇宙線的加速場所。

3. 邊緣帶狀減臨界：切向與斜向的廣鋪與再處理

成因

• 剪切對齊：過渡帶把零散起伏拉成條帶，條帶之間形成一串較低阻滯的“棋盤格”。
• 帶狀連通：當相鄰低阻條帶被橫向牽引對齊，就會出現沿切向或斜向延伸的帶狀減臨界廊道。
• 能量重分佈：能量沿帶狀通道橫向遷移與外移，反復散射與熱化，更容易被廣面積再處理。

性質

• 流型：中速、厚譜、覆蓋面大。以再處理和盤風樣流為主。
• 節律：由於路徑更長、散射更多，抬升慢，餘波久。
• 可塑性：對外來擾動更敏感，容易被“寫入”持久的幾何偏置。

何時常見

• 過渡帶厚、剪切對齊長度長的物件。
• 強事件後，條帶被拉長或空間相干增強的時期。

觀測圖譜

• 像面：環邊緣帶狀亮化，沿盤面出現廣角外流與霧狀擴展，更“胖”而不細直；近核出現彌散光或光環。
• 極化：中等偏振度，位置角在帶內分段變化，帶狀翻轉常與邊緣亮化並排，多次散射導致去偏振。
• 時間：慢抬慢落，小時到月。跨波段出現顏色依賴的遲滯，強事件後帶狀活動延時更久。
• 光譜與動力學：再處理與反射增強，X 射線反射與鐵線突出；盤風與外流的藍移吸收與超快外流更加明顯；紅外與次毫米熱塵與暖氣體上升，譜更厚。
• 多信使：以電磁證據為主，星系尺度上可見氣體被加熱與清空的回饋印記。

三、誰來點亮，誰來供貨：觸發與載荷的來源

內源觸發

• 剪切脈衝：內核大尺度湧動把應力脈衝推到過渡帶，瞬間抬升允許線。
• 重聯雪崩：一串微重聯連鎖發生，需求線被幾何平滑壓低。
• 不穩定粒子解構：短壽纏繞噴散出寬頻波團，持續供給底噪，抬高點火概率。

外源觸發

• 入射波團：高能光子、宇宙線、外來等離子體在過渡帶被吸收與散射，局部加緊張度或磨平路徑。
• 落入團塊：不規則團塊撞入，暫時性重排剪切與曲率，給出更明顯的退讓窗口。

載荷分配

• 內核供給：提供連續底流與間歇脈衝。
• 外界供給：提供突發增強與幾何“打磨”。

二者疊加決定了當下哪條路徑最有可能被點亮以及能承受多大的通量。

四、分賬原則與動態切換

分賬原則

• 最小阻力拿最多。把每條路徑的“阻力”理解為沿途正的“需要減允許”的積分。暫態阻力最低的路徑更容易分到更大的份額。
• 負反饋與飽和。通量通過會改變本地張度與幾何，進而改變阻力。毛孔會因流過而自閉，穿孔會被載荷“喂粗”到瓶頸所限，帶狀通道會因加熱而變厚更慢。

典型切換

• 孔群到穿孔：在某一取向上孔頻繁同位，間距被剪切拉近並連通，最終合併為一條穩定通道。
• 穿孔到帶：軸向最窄處被撕裂或供給改變，通量改走切向與斜向，表現為廣鋪再處理。
• 帶到孔群：條帶被掰斷成島狀，幾何連續性下降，通量重新以點狀慢漏為主。

記憶與閾值

• 記憶時間長的物件，切換帶有滯後效應，形成階段性“偏愛”。
• 閾值受供給、剪切與自旋共同控制，環境緩慢變化時，分賬會平滑遷移；環境突變時，會出現快速翻轉。

五、邊界與自洽性說明

• 全部外逸都來自臨界移動，不是穿越絕對禁區。速度上限由當地張度給定，任何路徑都不允許超越這一上限。
• 三條路徑不是彼此獨立的“裝置”，而是同一張皮層在不同取向與不同載入條件下的工作形態。

六、一頁速查：如何對號入座

• 看到環面小幅同窗增亮、偏振略降、軟譜抬高且無噴流結：多為暫態毛孔。
• 看到准直噴流、硬譜閃變、高偏振、移動亮結，可能伴中微子：多為軸向穿孔。
• 看到環邊帶狀亮化、廣角外流、慢時標並伴強反射與藍移吸收、紅外厚譜：多為邊緣帶狀減臨界。

七、小結

外臨界是會呼吸的，過渡帶是會調音的。抽絲與還絲改變材料，剪切與重聯重寫幾何，內源與外來事件提供點火。於是，能量外逸被組織成三條常見路徑：點狀的毛孔，軸向的穿孔，邊緣的帶狀減臨界。它們誰更亮、誰更穩、誰更久，取決於當下哪條路阻力最小，以及這條路被通量反過來修改到何種程度。這是一套完全在本地上限之內的“門控學”，也是近視界“做工”的真正方式。