5.1 Asal-usul segala sesuatu: Zarah ialah keajaiban di tengah-tengah kegagalan yang tak terhitung

Laman Utama ／ Bab 5: Zarah mikroskopik

Fizik moden menerangkan interaksi dan ukuran dengan tepat, tetapi kisah “bagaimana zarah terbentuk” sering terputus-putus. Bahagian ini menyajikan gambaran berterusan berasaskan bahan dan proses—dalam kerangka Teori Filamen Tenaga (EFT)—untuk menjelaskan mengapa zarah stabil sangat jarang, namun pada skala ruang, masa dan ujian selari yang amat besar, kemunculannya menjadi sesuatu yang wajar.

I. Mengapa menulis semula “asal-usul zarah” (batasan naratif semasa)

• Teori arus perdana menetapkan peraturan interaksi dan pengukuran dengan ketepatan tinggi. Namun apabila ditanya mengapa zarah stabil boleh kekal stabil, bagaimana ia muncul, dan mengapa alam semesta “dipenuhi” zarah stabil, jawapan lazim bersandar pada simetri, aksiom atau adegan pembekuan/pertukaran fasa—lalu kurang gambaran berterusan tentang bahan dan proses.
• Satu jurang penting ialah “lautan kegagalan”: kebanyakan percubaan untuk membentuk struktur tidak bertahan. Mengabaikan hakikat ini menutup sebab asas bahawa zarah stabil itu serentak jarang tetapi wujud di merata tempat.

II. Ketidakstabilan ialah kebiasaan, bukan pengecualian (lautan latar dan kiraan asas)

1. Apakah ia
   Dalam lautan tenaga, apabila wujud gangguan yang sesuai dan salah jajaran tensor, filamen tenaga cuba bergulung menjadi struktur teratur setempat. Hampir semua percubaan gagal menembusi “tetingkap kendiri” (Coherence Window) dan hanya wujud seketika. Gabungan gangguan teratur jangka pendek ini dengan zarah tidak stabil dalam erti sempit disebut Zarah Tidak Stabil Tergeneralis (GUP); lihat Seksyen 1.10. Selepas ini, hanya istilah Zarah Tidak Stabil Tergeneralis akan digunakan.
2. Mengapa ia penting
   Satu percubaan pudar pantas, namun superposisi yang amat besar merentasi ruang-masa mewujudkan dua lapisan latar:
   • Graviti Tensor Statistik (STG): Sepanjang hayat ringkasnya, tarikan halus terhadap tensor medium terkumpul secara statistik menjadi kecondongan licin ke arah dalam—pada skala makro seumpama “pembimbing tambahan”.
   • Hingar Tempatan Tensor (TBN): Ketika struktur terlerai atau ternyahwujud, ia menyembur paket gelombang jalur lebar berkohesi rendah ke dalam lautan, lalu meninggikan lantai resapan dan menyuntik mikro-gangguan secara statistik.
3. “Rangka tak kelihatan”
   Pada skala lebih besar, setiap isipadu kecil memiliki tarikan dan lantai hingar yang boleh dianggarkan secara statistik. Di “bentang tinggi tensor” seperti galaksi, rangka tak kelihatan ini lebih kuat—terus menyeret dan menggilap struktur. Zarah stabil lahir di atas latar kegagalan yang berterusan ini.

III. Mengapa sukar sekali untuk membina zarah stabil (ambang berasaskan bahan—semuanya mesti dipenuhi serentak)

Untuk “menaik taraf” satu percubaan menjadi zarah stabil berjangka hayat panjang, semua kekangan berikut mesti dipenuhi serentak—setiap satu sudah sempit; digabungkan menjadi jauh lebih sempit:

• Penutupan topologi: Gelung keseluruhan mesti tertutup, tanpa hujung longgar yang cepat terurai.
• Keseimbangan ketegangan: Ketegangan bengkok–pulas–tarik perlu seimbang sendiri, tanpa titik maut “terlalu ketat/terlalu longgar”.
• Penguncian rentak: Segmen gelung mesti mengunci rentak masa agar tidak mengoyak diri dalam mod “kejar–lari”.
• Tetingkap geometri: Saiz–kelengkungan–ketumpatan garisan perlu serentak jatuh dalam tetingkap susut rugi rendah dan membenarkan gelung tertutup; terlalu kecil putus, terlalu besar dikerat dan terlerai oleh persekitaran.
• Persekitaran di bawah ambang: Ricih/hingar sekeliling mesti lebih rendah daripada keupayaan tahan gelung yang baru lahir.
• Kecacatan boleh pulih sendiri: Ketumpatan kecacatan setempat cukup rendah untuk dibaiki oleh mekanisme dalaman.
• Selamat melalui detik awal: Gelung perlu mengharungi gangguan terkuat pada detik-detik awal untuk memasuki trajektori hayat panjang.

Inti pati: Setiap syarat secara bersendirian tidaklah “mustahil”; tetapi apabila semuanya dituntut serentak, kadar kejayaan merudum—itulah punca mendasar kelangkaan zarah stabil.

IV. Berapa banyak “ketidakstabilan latar” diperlukan (jisim setara latar zarah tidak stabil)

Dengan menterjemah semula “pembimbing tambahan” pada skala makro kepada ketumpatan jisim setara Zarah Tidak Stabil Tergeneralis menggunakan metodologi statistik yang sama (perincian diabaikan), diperoleh:

• Purata kosmik: kira-kira 0.0218 mikrogram dalam setiap 10,000 km³ ruang.
• Purata Bima Sakti: kira-kira 6.76 mikrogram dalam setiap 10,000 km³ ruang.

Tafsiran: Nilainya amat kecil tetapi merata; apabila dilapis pada jaringan kosmik dan struktur galaksi, ia membekalkan garis dasar keupayaan “mengangkat licin” dan “menggilap halus” yang diperlukan.

V. Peta proses: daripada satu percubaan kepada “hidup lama”

• Menarik menjadi filamen: Medan luar/geometri/pemacu menarik gangguan di lautan menjadi keadaan berfilamen.
• Membundel dan memadankan semula: Dalam jalur ricih, filamen dibundel dan dipadankan semula untuk menurunkan susut rugi secara berperingkat.
• Menutup gelung: Melintasi ambang penutupan untuk membentuk gelung topologi.
• Mengunci fasa: Dalam tetingkap susut rugi rendah, rentak dan fasa dikunci.
• Kekal kendiri: Ketegangan seimbang dan gelung melepasi ujian tegasan persekitaran → zarah stabil.

Cabang kegagalan: Gagal pada mana-mana langkah, struktur terurai semula ke lautan: sepanjang hayatnya ia menyumbang kepada Graviti Tensor Statistik, dan ketika terlerai ia menyuntik Hingar Tempatan Tensor.

VI. Tertib magnitud: “buku kira-kira” kejayaan yang boleh dibayangkan

Proses ini rawak tetapi boleh ditatar aras pada skala kasar. Dengan “buku kira-kira berdimensi” seluruh alam semesta (perincian diabaikan; serasi dengan Teori Filamen Tenaga):

• Umur alam semesta: ≈ 13.8 × 10⁹ tahun ≈ 4.35 × 10¹⁷ s.
• Jumlah jisim bahan boleh dilihat (alam semesta): ≈ 7.96 × 10⁵¹ kg.
• Jumlah jisim bahan tidak boleh dilihat (alam semesta): sumber utama Graviti Tensor Statistik, kira-kira 5.4× jisim boleh dilihat, iaitu ≈ 4.3 × 10⁵² kg.
• Tetingkap hayat tipikal (Zarah Tidak Stabil Tergeneralis): 10⁻⁴³–10⁻²⁵ s.
• Kiraan gangguan per unit jisim sepanjang sejarah kosmik: 4.3 × 10⁶⁰–4.3 × 10⁴² percubaan per kg·sejarah.
• Kebarangkalian kejayaan bagi satu percubaan untuk menjadi zarah stabil: kira-kira 10⁻⁶²–10⁻⁴⁴.

Kesimpulan (erti berdimensi): Setiap zarah stabil bersetara dengan sekitar 10¹⁸–10²⁴ kuintilion percubaan gagal sebelum satu kejayaan “bertuah” berlaku. Ini menerangkan kelangkaan (kebarangkalian sekali-cuba yang amat kecil) dan juga kewajaran kelimpahan (penggandaan besar oleh ruang, masa dan keserentakan).

VII. Mengapa alam semesta tetap “dipenuhi” zarah stabil (tiga penguat)

• Penguat ruang: Alam semesta awal memiliki bilangan domain mikro kohesif yang amat besar—percubaan berlaku hampir di mana-mana.
• Penguat masa: Walau tetingkap pembentukan sempit, langkah masa sangat tumpat—percubaan hampir setiap ketika.
• Penguat selari: Percubaan tidak bersiri tetapi serentak di lokasi tidak terkira.

Tiga penguat ini mendarab kebarangkalian sekali-cuba yang kecil menjadi hasil keseluruhan yang besar; zarah stabil pun “terkumpul” secara semula jadi.

VIII. Pulangan intuitif (satu bingkai yang merangkum banyak fenomena berselerak)

• Jarang tetapi wajar: Kesukaran sekali-cuba → jarang; penggandaan ruang–masa–selari → wajar. Tiada pertentangan.
• Kegagalan sebagai garis dasar: Zarah Tidak Stabil Tergeneralis ialah latar berterusan yang sentiasa menjana Graviti Tensor Statistik (tarikan yang meratakan) dan Hingar Tempatan Tensor (menaikkan lantai resapan).
• Mengapa “graviti tak kelihatan” meluas: “Pembimbing tambahan” pada skala makro ialah kecondongan licin Graviti Tensor Statistik, yang menerangkan banyak fenomenologi tanpa menambah entiti baharu.
• Mengapa wujud “komponen piawai”: Setelah membeku dalam tetingkapnya, kekangan bahan memantek geometri dan spektrum pada spesifikasi bersama—elektron ialah elektron; proton ialah proton.

IX. Ringkasnya

• Lautan induk ialah lautan kegagalan: Alam semesta sarat dengan percubaan berterusan oleh Zarah Tidak Stabil Tergeneralis; sepanjang hayat ia bertindan menjadi Graviti Tensor Statistik, dan ketika terlerai ia menyuntik Hingar Tempatan Tensor.
• Pembekuan sukar tetapi mungkin: Hanya apabila penutupan, keseimbangan, penguncian rentak, tetingkap geometri, persekitaran di bawah ambang, pemulihan kendiri, dan selamat detik awal dipenuhi serentak, percubaan jangka pendek melompat menjadi hayat panjang.
• Buku kira-kira yang mudah dibaca: Ketumpatan jisim setara (skala kosmik/galaksi) bersama umur–tetingkap hayat–kiraan percubaan–kebarangkalian kejayaan memberikan nombor yang nyata.
• Keajaiban harian: Setiap zarah stabil ialah keajaiban yang lahir daripada kegagalan yang tidak terkira; pada pentas yang cukup besar dan masa yang cukup panjang, keajaiban menjadi rutin. Inilah naratif berterusan, statistik dan swa-konsisten Teori Filamen Tenaga tentang “dari mana datangnya segala sesuatu”.