4.3 내부 임계 띠: 입자 상과 필라멘트 바다 상의 분수령

목차 ／ 제4장: 블랙홀

내부 임계는 칼날 같은 경계가 아닙니다. 더 두껍고 점진적으로 변하는 띠입니다. 안쪽으로 들어갈수록 입자를 이루는 안정된 감김이 차례로 불안정해지고, 계는 입자 주도 구조에서 조밀한 필라멘트 바다가 끓는 상태로 넘어갑니다.

I. 정의와 ‘띠’가 될 수밖에 없는 이유

1. 정의: 입자를 만들 수 있는 감김 상태가 끊김 없이 고밀도 필라멘트 바다 주도 상태로 전이하는 공간 구간입니다.
2. 왜 띠인가:
   • 상이한 임계: 입자와 복합 감김은 안정 임계가 서로 달라, 약한 것부터 강한 것 순으로 이탈합니다.
   • 상이한 시간척도: 해체·재결합·재핵화에는 지연이 있어, 공간 구배가 시간 꼬리를 끌어냅니다.
   • 환경의 결: 국소 장력과 전단에는 조직화된 미세 결이 있어 단일 값이 아닙니다.
     그 결과, 조성 및 시간 응답 모두에서 뚜렷이 층화된 상전이 띠가 만들어집니다.

II. 안정성이 무너지는 이유: 맞물리는 세 사슬

• 증가하는 외부 장·압: 안쪽일수록 장력과 전단이 커집니다. 감김은 더 작은 반경에서 곡률과 비틀림을 유지해야 하므로 비용이 급증하고, 임계를 넘으면 해체가 쉬워집니다.
• 느려지는 내부 리듬: 장력 상승이 내부 박동을 낮춰, 동조와 자기 회복 능력이 약해지고 유효 안정성이 떨어집니다.
• 끊임없는 교란 패킷 충돌: 내부 배경에서는 교란이 더 잦습니다. 위상과 진폭이 경계를 씻어 미세 재결합과 파단을 일으킵니다. 작은 손상이 연쇄되어 캐스케이드를 만들고, 한 부류 전체를 불안정 영역 너머로 밀어냅니다.

세 사슬은 서로를 강화합니다. 더 강한 외부 장·압이 내부 리듬을 늦추고 경계 밀어내기를 쉽게 만들어, 불안정성은 다중 스케일의 캐스케이드로 나타납니다.

III. 띠 내부의 층(바깥 → 안)

• 재핵화 가장자리: 바깥 가장자리에서는 짧은 재핵화와 조밀 적층이 여전히 가능합니다. 복합 구조는 단순 감김으로 되돌아갔다가 약해집니다.
• 약한 감김 이탈층: 안정 지수가 낮은 감김이 집단적으로 무너지고, 단명 입자와 불규칙 파 패킷이 늘어 바닥 잡음이 상승합니다.
• 강한 감김 이탈층: 더 안정적인 감김도 전단과 재결합에 뚫려, 입자 상태가 거의 사라집니다.
• 필라멘트 바다 우세층: 조밀한 “수프” 영역에 들어가며, 전단 스트릭·재결합 플레어·다중 스케일 캐스케이드가 빈발합니다.

이 층들은 통계적입니다. 서로 포개질 수 있고, 경계는 곧지 않습니다. 띠 구조·미세 결 특성과 부합합니다.

IV. 양쪽 상태의 분명한 대비

• 띠 바깥: 입자는 여전히 자립할 수 있고, 재핵화와 조밀 적층이 유지됩니다. 응답은 느리고, 교란 뒤 질서로의 복귀가 가능합니다.
• 띠 안쪽: 필라멘트 바다의 난류가 지배합니다. 전단·재결합·캐스케이드가 되풀이되고, 교란은 국소 흡수보다 확산되기 쉽습니다. 응답은 빠르고 연쇄성이 뚜렷합니다.

V. 동역학: 위치와 두께의 조정

• 사건과 함께 호흡: 강한 사건이 띠의 일부 구간을 약간 바깥으로 밀어내며, 가라앉으면 되돌아옵니다.
• 예산 제약: 전체 장력 예산이 오르면 띠가 바깥으로 옮겨 두꺼워지고, 내리면 안쪽으로 당겨져 얇아집니다.
• 방향 편향: 회전축과 대규모 배향 능선을 따라 모양이 다른 방위와 달라집니다. 임의 잡음이 아니라 내재 동역학의 배향이 투영된 결과입니다.

VI. 단일 수치 없이 분류하기: 세 가지를 본다

• 자립 능력: 바깥에서는 다수 감김이 교란 후에도 버티지만, 안쪽에서는 다수가 필라멘트 바다 성분으로 붕괴합니다.
• 통계적 조성: 바깥에서는 장수 입자가 우세하고 단수 성분은 드뭅니다. 안쪽에서는 단수 입자와 불규칙 패킷이 크게 늘어 연속 반점을 이룹니다.
• 시간 응답: 바깥은 느리고 국소적이며, 안쪽은 빠르고 연쇄적입니다. 캐스케이드의 흔적이 분명합니다.

세 징후가 함께 자립에서 비자립으로의 변화를 가리킬 때, 그 구간을 내부 임계 띠의 유효 부분으로 간주합니다.

VII. 요약하면

내부 임계 띠는 점진적 상전이 구역입니다. 커지는 외부 장·압, 느려지는 내부 리듬, 잦은 교란 충돌이 함께 작동하여 감김을 단계적으로 불안정하게 만들고, 계를 입자 중심에서 필라멘트 바다 중심으로 옮깁니다. 띠는 두껍고 숨 쉬며 방향 편향을 보입니다. 식별은 단일 수치가 아니라 자립성, 조성 변화, 시간 응답의 성격에 근거합니다.