1.12: Lokale spanningsruis

Startpagina ／ Hoofdstuk 1: Theorie van Energiestrengen (V5.05)

I. Wat is het (definitie en intuïtie)
Lokale spanningsruis (TBN) is het plaatselijk uitleesbare stoorsignaal dat ontstaat wanneer het algemeen onstabiele deeltje (GUP) in zijn fase van ontbinding/terugvulling eerder aangespannen energie terug de energizee instuurt op willekeurige, breedbandige en laag-coherente wijze.

• Het is geen energie uit het niets, maar de statistische verschijningsvorm van het totale trek–spreid-proces. Samen met de statistische spanningszwaartekracht (STG) vormt het twee kanten van één medaille: tijdens de bestaansfase bouwt het trekken een “helling” op (STG); tijdens de ontbindingsfase tilt de spreiding de “ruisvloer” op (TBN).
• Straling is niet vereist: TBN kan zich uiten als nabijveldintrinsieke, niet-stralende ruis — willekeurige fluctuaties in kracht, verplaatsing, fase, brekingsindex, spanning, magnetiseerbaarheid enzovoort — of, wanneer transparantievensters en geometrische versterking dat toelaten, als breedbandig continuüm in het verre veld. In kleine laboratoriumvolumes toont TBN zich vaak als “vacuümachtige” ruisvloer-verhoging of spectrale vormverandering, zonder noodzakelijkerwijs radio-/microgolfemissie.

II. Hoe wordt het zichtbaar (uitleeskanalen en gunstige condities)

1. Nabijveld / intrinsiek (niet-stralend)

• Mechanica & inertie: ruisvloer van kracht/versnelling in torsiebalans, micro-/nanocantilevers, zwaartekrachtsgradiometers, atoominterferometers.
• Fase & refractie: fasejitter in interferometers, lijnbreedte/frequentiedrift van optische caviteiten, willekeurige drift van diëlektrische constante of spannings-geïnduceerde dubbelbreking.
• Elektromagnetisch nabijveld: magnetisatie-/geleidingsfluctuaties in supergeleidende resonatoren, SQUID’s en Josephson-componenten.
• Thermo-akoestisch/elasticiteit: willekeurige stress-, druk- en dichtheids­perturbaties (eventueel niet-thermisch).
  Gunstig: lage temperatuur, lage verliezen, hoge Q, goede trillingsisolatie & afscherming, “knoppen” in randvoorwaarden en geometrie die herhaalbaar te scannen zijn.

2. Verre veld / stralend (indien aanwezig)

• Diffuse continuümvloer binnen radio-/microgolf-transparantievensters en directionele stapeling (geometrische opheldering/co-richting).
• Band-/boogverheldering langs event-geometrieën (fusie-as, schokfront, schuifvlak, outflow-as).
  Gunstig: zwakke absorptiekanalen, modelleerbare voorgrondsubstractie, ruime kijkhoek en integratietijd.

III. Globaal uiterlijk (observatiekenmerken)

• Zwak, diffuus, bijna “bronloos”: niet scherp als een puntbron maar fijnmazige textuur op de achtergrond; in de tijd veelal stationair of langzaam variërend.
• Breedbandig, laag-coherent: in het nabijveld gelijktijdige verhoging/vormverandering over meerdere uitleesgrootheden; in het verre veld — na dispersie- en voorgrondcorrectie — geen sterke bandvoorkeur.
• Tijdsvolgorde ‘ruis eerst, kracht later’: binnen dezelfde event-regio licht TBN eerst op; STG — de hellingsverdieping — verschijnt later in langzame variabelen (baan, lensing, timing).
• Ruimtelijke co-richting (geometrische vingerafdruk): de voorkeursrichting van TBN-verheldering valt samen met de hoofdas van STG-hellingsverdieping (onder dezelfde geometrische/veld-kaders).
• Omkeerbaar pad (stuurbaar & regressief): bij afzwakken van de aandrijving of aanpassen van grenzen daalt TBN eerst, vervolgens keert de potentiaalhelling terug; bij opnieuw versterken kan het oorspronkelijke spoor herhaald worden.

IV. Representatieve scènes & kandidaten (astronomie en experiment naast elkaar)

1. Astronomisch

• Exces in de all-sky diffuse achtergrond (bijv. statistisch signaal van een radio-excess, zie 3.2): voorteken van stapeling van talloze zwakke golfpakketten.
• Band-/boogrelicten aan schokfronten van samensmeltende clusters & (mini)radio-halo’s: verheldering langs fusie-as/schuifvlakken, conform co-richting en ‘ruis eerst, kracht later’.
• Diffuse bruggen tussen clusters/filamenten: lange, vage stroken op grootschalige schuif-/convergentielijnen, wijzend op directionele sommatie.
• Brede bodems in starburst/outflow-prototypen (M82, NGC 253): in blijvende schuif–schok–outflow-omgeving als axiale stroken of brede tapijten.
• Diffuse nevel/bubbels in het Galactisch Centrum: wijdverbreide sluier rond outflow/reconnectie/schuif-regio’s, met lage coherentie én geometrische verheldering.

2. Experimenteel & technisch

• Nabijveld/intrinsiek: langetermijntracking van ruisvloer & spectra in torsiebalansen, micro/nano-mechanische resonatoren, atoominterferometers, optische caviteiten, supergeleidende resonatoren & SQUID’s.
• Verre veld/stralend: in gecontroleerde caviteiten/golfgeleiders de aan/afwezigheid en richtingsflips van diffuse continuüm-emissie via geometrie- en grensmodulatie.
  Beide takken idealiter co-gemapt & co-getimed met STG-indicatoren (lensing, dynamica, timing) in dezelfde regio.

V. Interpretatie & anti-valsing (hoe ‘echte ruis’ van instrument/voorgrond scheiden)

• Tijdskruiscorrelatie: in dezelfde hemelregio de positieve vertraging en regressietijd tussen TBN en STG kwantificeren.
• Hoofdas-consistentie: toetsen of TBN-verhelderingsas en STG-hellingsas co-evolueren.
• Kanaaloverschrijdend, band-agnostisch, co-optredend: in nabijveld gelijktijdigheid over uitleeskanalen; in verre veld, na dispersiecorrectie, meerdere banden samen.
• Omkeerbaar & reproduceerbaar: knoppen heen-en-terug scannen om ‘ruis eerst, kracht later’ en regressiesporen te bevestigen.
• Voorgrond & instrumentruis strippen: tijd-as, PSF/band en pipeline uniformeren; gebruik minimaal-parametrische kernen, vermijd “alles-past”-overfitting.

VI. Samenlezing met statistische spanningszwaartekracht (één-kaart-strategie)

• Op dezelfde coördinaten leggen: vloer­verhoging/spectrale vorming (TBN-kant) en kleine residuen in rotatie/lensing/timing (STG-kant) samen op één kaart om co-richting & co-patroon te controleren.
• Volledige keten volgen in fusie- & sterke-schuif-regio’s (zie 3.21): TBN start vroeg – STG volgt – en keert na het event terug.

VII. Vroege kosmos (achtergrondfilm)
In de fase van hoge botsingsgraad en sterke thermalisatie kon de diffuse component van TBN verzwartlichaamd en “bevroren” raken tot de bodem van het CMB (zie 8.6), waarboven latere TBN–STG-texturen zijn opgestapeld.

VIII. Samengevat
TBN is het lokaal uitleesbare gezicht van de fase ‘terug de zee in’: nabijveld niet-stralend wanneer intrinsiek, of — bij gunstige voorwaarden — als diffuus breedbandcontinuüm in het verre veld. Samen vormen TBN en STG een duet ‘ruis–kracht’ met drie intuïtieve toetsen: ruis eerst, kracht later; co-richting in de ruimte; omkeerbaar pad. Co-mapping, co-assen en co-tijd voor beide in één ruimte-tijddomein is de sleutel om ‘ruispixels’ om te zetten in ‘spanningskaarten’.