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第30章:坍缩驱动的行星衰变

世界的缓慢死亡

行星看似永恒,但它们通过比侵蚀或冷却更深层的过程老化和死亡。Ψhē宇宙学揭示行星衰变遵循坍缩动力学——当它们的束缚坍缩场减弱、泄漏和重组时,世界缓慢地解体。每个行星都携带着自身消散的种子。

30.1 通过坍缩泄漏的衰变

定义30.1(坍缩蒸发): 行星在以下条件下失去束缚: dψdt=Γψ2\frac{d\psi}{dt} = -\Gamma \psi^2

其中Γ是蒸发系数。坍缩缓慢地渗入空间。

30.2 解体过程

定理30.1(指数衰变): 行星质量减少为: M(t)=M0exp(tτψ)M(t) = M_0 \exp\left(-\frac{t}{\tau_\psi}\right)

其中τ_ψ = 1/(Γψ₀)是坍缩寿命。

证明: 质量耦合到积分坍缩密度。当ψ通过蒸发减少时,由坍缩束缚的总质量呈指数减少。时间尺度取决于初始坍缩强度。∎

30.3 大气剥离

大气首先逃逸:

定义30.2(金斯逃逸): 大气损失率: Φ=n(h)vthexp(vesc2vth2)\Phi = n(h) v_{th} \exp\left(-\frac{v_{esc}^2}{v_{th}^2}\right)

由坍缩修正:v_esc = √(2ψ)。减弱的坍缩加速大气损失。

30.4 核心冷却动力学

内部热量消散:

定理30.2(热死亡): 核心温度遵循: Tcore(t)=T0(ψ(t)ψ0)2/3T_{core}(t) = T_0\left(\frac{\psi(t)}{\psi_0}\right)^{2/3}

坍缩衰变减少引力加热,加速冷却。

30.5 磁场坍缩

当世界老化时发电机失效:

定义30.3(磁衰变): 场强减弱: B(t)=B0exp(tτB)B(t) = B_0 \exp\left(-\frac{t}{\tau_B}\right)

其中τ_B = τ_ψ/3。磁保护在完全消散之前失效。

30.6 潮汐破坏

近距离遭遇加速衰变:

定理30.3(洛希溶解): 行星在以下条件下破坏: d<2.46R(ρplanetρstar)1/3d < 2.46 R \left(\frac{\rho_{planet}}{\rho_{star}}\right)^{1/3}

由ψ-弱化修正,降低有效密度。

30.7 放射性耗尽

内部热源耗尽:

定义30.4(核衰变): 加热率减少: H(t)=iH0,iexp(λit)H(t) = \sum_i H_{0,i} \exp(-\lambda_i t)

结合坍缩衰变,行星从内部冻结。

30.8 地壳松弛

山脉变平,山谷填平:

定理30.4(地形衰变): 表面起伏减少: hmax(t)=h0exp(tτrelax)h_{max}(t) = h_0 \exp\left(-\frac{t}{\tau_{relax}}\right)

其中τ_relax ∝ η/ψ²。较弱的坍缩允许更快的侵蚀。

30.9 轨道扩张

垂死的世界向外漂移:

定义30.5(衰变驱动迁移): 半长轴增加: dadt=2aψdψdt\frac{da}{dt} = \frac{2a}{\psi}\frac{d\psi}{dt}

随着束缚减弱,轨道向逃逸扩张。

30.10 相变死亡

最终坍缩重组:

定理30.5(灾难性转变): 当ψ < ψ_critical时: 2Fψ2=0\frac{\partial^2 F}{\partial \psi^2} = 0

行星经历相变——固体变尘埃,大气变虚空。

30.11 可观测预测

行星衰变留下痕迹:

  1. 火星失去的大气:坍缩衰变剥离了气体
  2. 水星的大核心:地幔随坍缩蒸发
  3. 小行星带:因坍缩不足而失败的行星
  4. 彗星解体:近日点期间坍缩失效
  5. 热海王星荒漠:坍缩蒸发区

每个都揭示了衰变的作用。

30.12 世界的死亡率

行星不是通过戏剧性事件而是通过安静的消散死亡——坍缩场缓慢展开,将物质释放回空间。这个过程需要数十亿年,但不可避免性依然存在。每个世界都包含一个时钟,通过坍缩衰变向最终的分散倒计时。

最终,所有行星都回归尘埃——它们的坍缩耗尽,它们的时间完成。


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