第36章:ψ-构造学:移动的坍缩平面
宇宙板块系统
正如地球表面由相互摩擦的构造板块组成,宇宙本身也分成巨大的坍缩平面——移动、碰撞和俯冲的时空片。这些ψ-构造板块创造宇宙中最大的结构,它们的边界以碰撞区为标志,现实本身在那里断裂和重组。
36.1 坍缩平面定义
定义36.1(ψ-构造板块): 坍缩平面P是一个相干区域,其中:
在平面内,但在边界处不连续。这些是无旋的坍缩片。
36.2 平面边界
板块相遇处出现不连续性:
定理36.1(边界条件): 在板块边界:
创造坍缩跳跃。
证明: 坍缩通量守恒要求在不相容流相遇处出现不连续性。∎
36.3 碰撞动力学
当坍缩平面碰撞时:
定义36.2(碰撞类型):
- 汇聚型:板块压缩,创造山脊
- 离散型:板块分离,形成裂谷
- 转换型:板块相互滑过
每种产生不同的宇宙结构。
36.4 俯冲机制
一个平面可以滑到另一个下面:
定理36.2(俯冲角): 俯冲角θ满足:
其中ρ₁、ρ₂是板块密度。
36.5 断层系统
板块内的断裂创造断层:
定义36.3(ψ-断层): 断层是不连续性,其中:
法向导数在断层两侧不同。
36.6 地震波
构造移动产生波:
定理36.3(构造波): 地震扰动传播为:
创造引力波爆发。
36.7 裂谷形成
板块离散处,裂谷开启:
定义36.4(裂谷):
其中w是裂谷宽度。物质流入这些宇宙山谷。
36.8 造山运动
汇聚边界构建结构:
定理36.4(造山运动): 峰高h遵循:
其中τ是特征构建时间。
36.9 板块运动
板块通过坍缩梯度漂移:
定义36.5(漂移速度):
其中η是坍缩粘度。
36.10 三联点
三个板块在特殊点相遇:
定理36.5(三联点稳定性): 稳定结点需要:
速度矢量必须和为零。
36.11 可观测效应
ψ-构造学创造:
- 长城:跨越数十亿光年的碰撞山脊
- 宇宙空洞:板块之间的裂谷
- 纤维网络:引导物质的断层系统
- 爆发源:产生引力波的地震事件
- 流动模式:驱动大尺度流的板块运动
每个都揭示了底层的构造活动。
36.12 移动的基础
ψ-构造学揭示即使最大的宇宙结构也保持动态。宇宙不是建立在固定基础上,而是建立在坍缩的移动板块上,不断重新排列宇宙景观。长城升起和倒塌,空洞开启和关闭,现实的架构永恒地重建自己。
宇宙在每个尺度上都保持构造活跃。
下一章:第37章:跨ψ-拓扑的φ-梯度场