۱٫۴٫۱: ویژگی: چگالی

خانه ／ ۱ نظریهٔ فیلامانِ انرژی

چگالی نشان می‌دهد در یک مکان و در یک مقیاس مشخص، چه مقدار از دریای انرژی و رشته‌های انرژی واقعاً حاضر است؛ یعنی مقدار مادهٔ در دسترس و میزان تراکم آن. پاسخ می‌دهد که چه اندازه ماده می‌تواند در پاسخ و شکل‌گیری مشارکت کند. اما این که چگونه کشیده شود و به کدام سو کشیده شود و با چه آهنگی، به حوزهٔ کشش مربوط است.

نخست تعریف‌های لایه‌ای سه لایه کافی است

• چگالیِ پس‌زمینهٔ دریا تمرکز پایهٔ دریای انرژی در یک ناحیه است. این مقدار تعیین می‌کند ماده هست یا نه و ذخیره چه‌قدر ژرف است و به طور مستقیم بر آسانیِ بیرون‌کشیدن رشته‌ها و نیز بر این که آشفتگی‌ها تند رقیق شوند یا بمانند اثر می‌گذارد.
• چگالیِ رشته مقدار سازهٔ خطیِ از پیش شکل‌گرفته در هر واحد حجم است. از این شاخص تواناییِ پیچیدن به ساختار، باربری و رساندن اثر به پیرامون فهمیده می‌شود.
• چگالیِ خوشه سهم و فاصلهٔ گره‌ها و حلقه‌ها و دسته‌هایی است که هم‌اکنون پدید آمده‌اند. این سنجه فراوانیِ ساختارهای پایدار یا نیمه‌پایدار را بازمی‌تاباند و آهنگ رویدادهای بعدی را خبر می‌دهد.

دوم تقسیم کار با کشش هر کدام کار خود را می‌کند

• چگالی تصمیم می‌گیرد ماده وجود دارد یا نه و چه مقدار می‌توان انجام داد.
• کشش تصمیم می‌گیرد چگونه کشیده شود و به کدام جهت و با چه تندی.

از این تقسیم کار چهار وضعیتِ رایج شکل می‌گیرد

• چگالیِ بالا همراهِ کششِ بالا ساختارها آسان‌تر پدید می‌آیند و پاسخ‌ها نیرومند و منظم‌اند.
• چگالیِ بالا همراهِ کششِ پایین ماده فراوان است اما سست و رها؛ کوشش بسیار است و پایداری اندک.
• چگالیِ پایین همراهِ کششِ بالا مسیرها روشن و انتشار تیز است اما توانِ باربری و بَقا کم است.
• چگالیِ پایین همراهِ کششِ پایین محیط تُنک و آرام است و رویدادها اندک با اثر محدود.

سوم چرا چگالی مهم است چهار اثرِ عینی

• سختیِ شکل‌گیری را تعیین می‌کند هرچه چگالی بیشتر باشد گذر از آستانه‌های بیرون‌کِشی و پیچشِ رشته‌ها آسان‌تر است.
• پایداریِ انتشار را دگرگون می‌کند ناحیه‌های پُرچگال آشفتگی را اندکی در آغوش نگه می‌دارند و در ناحیه‌های تُنک اثر زود پدیدار می‌شود و زود می‌خوابد.
• خطِ پایه را می‌سازد انباشتِ ساختارهای کوتاه‌عمر در نواحی پُرچگال، نویزِ پس‌زمینه را بالا می‌برد و رنگ و لَحنِ هدایتگرِ درازمدت می‌بخشد.
• توزیعِ فضایی را می‌تراشد از توری‌های رشته‌ای تا خلأها، نقشهٔ چگالی با گذر زمان نقش‌مایهٔ کلان‌مقیاس را می‌تراشد.

چهارم چگالی چگونه دیده می‌شود در داده و آزمایش چه می‌سنجیم

• جانبداریِ فضایی در زایش و زوال جایی که پدیدارشدن یا ناپدیدشدن بیشتر رخ می‌دهد معمولاً چگالی بالاتر است.
• گسترده‌شدن و میراییِ انتشار دگرگونیِ وضوح و بردِ یک سیگنالِ یکسان میان نواحی، از ناهمگنیِ چگالی خبر می‌دهد.
• ذوقِ ساختاری و الگوهای گروه‌بندی آمارِ رشته‌ها و خوشه‌ها و خلأها، نقشهٔ ناپیدای چگالی را بازتاب می‌دهد.
• سطحِ نویزِ پس‌زمینه لرزشِ پایهٔ نیرومندتر اغلب با چگالیِ محلیِ بالاتر هم‌دوست است.

پنجم ویژگی‌های کلیدی

• چگالیِ کل درجهٔ تراکمِ مادهٔ آماده برای پاسخ در یک ناحیه است. این ویژگی سقفِ شکل‌گیریِ ساختار و شدتِ زمینه‌ایِ نویز را تعیین می‌کند و بنابراین شانسِ به‌سرانجام‌رساندنِ کار را به‌طور مستقیم دگرگون می‌کند.
• چگالیِ پس‌زمینهٔ دریا تمرکزِ پایهٔ دریای انرژی در مقیاسِ محلی است. از این شاخص دسترس‌پذیریِ ماده و آسانیِ بیرون‌کِشیِ رشته و سرنوشتِ آشفتگیِ بی‌پُشتوانهٔ کشش فهمیده می‌شود که آیا رقیق می‌شود یا می‌پاید.
• چگالیِ خطیِ رشته اندازهٔ ماده‌ای است که یک رشتهٔ انرژیِ یگانه حمل می‌کند. رشته‌های پُرمایه در برابر خم و تاب تاب‌آورترند و آستانهٔ پایداری و تاب‌آوریِ در برابر آشفتگی را بالا می‌برند.
• شیبِ چگالی دگرگونیِ فضایی از پُر به تُنک است. این شیب مسیر را مستقیم تعیین نمی‌کند زیرا مسیر به واسطهٔ شیبِ کشش هدایت می‌شود اما سویهٔ تامین و مهاجرت را می‌گرداند و آمارِ این که کجا آسان‌تر پدید می‌آید و کجا سریع‌تر پراکنده می‌شود را عوض می‌کند.
• دامنهٔ نوسانِ چگالی اندازهٔ فراز و فرودِ چگالی است. دامنهٔ بزرگ‌تر، بیرون‌کِشی و هم‌جوشی و گسست را آسان‌تر برمی‌انگیزد و دامنهٔ بسیار کوچک، سامانه را هموار می‌کند و شمار رویدادها را می‌کاهد.
• مقیاسِ همدوسی دورترین فاصله و درازترین زمانی است که در آن نوسان‌های چگالی هم‌ضرب می‌مانند. هرچه این مقیاس بزرگ‌تر باشد هم‌آهنگی و تداخل، دیدنی‌تر می‌شود مانند پنجرهٔ همدوسی.
• فشردپذیری توانِ محلی برای گردآوردن و فشرده‌سازی است. اگر بالا باشد ماده و آشفتگی به‌سادگی در خوشه‌ها گرد می‌آید و اگر پایین باشد انباشت دشوار و نشت آسان می‌شود.
• نرخِ تبدیلِ خالص میان دریا و رشته برآیندِ جریان و آهنگِ رفت‌وآمد میان دریا و رشته‌ها است. این نرخ، توازنِ چگالیِ رشته و چگالیِ دریا را بی‌درنگ جابه‌جا می‌کند و گرایشِ بلندمدت را جهت می‌دهد که بیشتر بسازیم یا به دریا بازگردانیم.
• آستانهٔ چگالی گذر از جنب‌وجوشِ صرف به شکل‌گیریِ واقعی یا دگرگونیِ فازی است. زیرِ آستانه بیشترِ خوشه‌ها کوتاه‌عمرند و فراتر از آن بختِ پیچشِ پایدار و ساختارهای دیرزی بسیار افزایش می‌یابد.
• شدتِ پیوندِ چگالی با کشش این که آیا ازدحامِ بیشتر همراهِ کششِ محکم‌تر می‌آید یا نه. اگر پیوند نیرومند باشد افزایشِ چگالی به‌سامان در کششِ جهت‌دار سازمان می‌یابد و با توانِ باربریِ بالاتر و هدایتِ روشن‌تر نمودار می‌شود و اگر پیوند سست باشد تنها شلوغی افزون می‌شود بی‌آن‌که به سامان‌مندی بدل شود.

ششم خلاصه

• چگالی دربارهٔ کمیتِ ماده است نه دربارهٔ شیوه و جهتِ کشیدن.
• چگالی ماده فراهم می‌کند و کشش جهت و آهنگ می‌دهد و با هم‌نشینیِ این دو ساختار پدید می‌آید.
• با نگاه به نرخِ شکل‌گیری و حال‌وهوای انتشار و الگوهای ساختاری و نویزِ پس‌زمینه می‌توان ردّ چگالی را بازشناخت.

برای مطالعهٔ تکمیلی کمّیت چگالی سپیدنامهٔ فنی