3.11 Teka-teki litium-7 dalam nukleosintesis primordial: koreksi ganda melalui rekalkibrasi tegangan dan injeksi derau latar

Beranda ／ Bab 3: alam semesta makroskopis

I. Terminologi dan ruang lingkup

Kami menempatkan “kelangkaan litium-7” dalam lanskap untaian energi (Energy Threads) dan lautan energi (Energy Sea). Di alam semesta awal, partikel tak stabil generik (GUP) selama hidupnya yang singkat bersama-sama membentuk topografi latar yang kami sebut gravitasi tensori statistik (STG); ketika partikel-partikel itu meluruh atau beranihilasi, paket gelombang yang lemah menyuntikkan tekstur lokal halus yang kami sebut derau tensori latar (TBN). Setelah bagian ini, kami hanya memakai bentuk istilah Indonesia tersebut. Kami juga merujuk pada nukleosintesis primordial Big Bang (BBN) dan radiasi latar gelombang mikro kosmik (CMB); setelah pemakaian pertama ini, kami hanya menggunakan bentuk Indonesia.

II. Kesenjangan observasi dan tantangan

Atmosfer bintang tua miskin logam (dataran Spite) umumnya menunjukkan litium-7 lebih rendah daripada perhitungan nukleosintesis primordial Big Bang. Besarnya defisit berada pada skala faktor satuan, bergantung pada sampel dan koreksi. Pada saat yang sama, dengan kosmologi dan laju reaksi nuklir yang sama, fraksi massa helium-4 serta rasio deuterium/hidrogen cocok dengan observasi. Karena itu sulit menurunkan hanya litium-7 tanpa merusak dua kecocokan tersebut. Secara khusus:

• hipotesis deplesi bintang harus menjelaskan pelemahan yang luas dan seragam sambil tetap konsisten dengan indikator seperti litium-6 dan besi;
• pemutakhiran laju nuklir bermanfaat tetapi jarang menurunkan litium-7 saja;
• skenario injeksi “fisika baru” pada masa awal biasanya menuntut penyetelan halus spektrum, kelimpahan, dan waktu paruh, serta tidak boleh berbenturan dengan deuterium maupun spektrum radiasi latar gelombang mikro kosmik.

III. Mekanisme fisik (“koreksi ganda”: rekalkibrasi tegangan + injeksi derau latar)

• Rekalkibrasi tegangan: penataan ulang halus “jam dan jendela”.
  Dalam lautan energi yang padat, tingkat tegangan mengubah skala relatif antara jam reaksi mikrofisik dan jam pendinginan. Secara efektif ini adalah peregangan kecil yang seragam pada sumbu waktu. Bentuk reaksi dan konstanta tak berdimensi tidak berubah. Dampaknya paling relevan pada dua interval: (a) pada skala detik saat rasio neutron/proton “membeku”, koreksi harus minimal agar dasar helium-4 tetap stabil; (b) pada rentang ratusan–ribuan detik, dari terbukanya “bottleneck deuterium” hingga pembentukan berilium-7, pergeseran kecil momen “hidup/mati” mempersempit atau menggeser jendela produksi maksimum sehingga menurunkan hasil bersih. Analogi sederhana: resepnya sama, tetapi timer oven digeser sedikit sehingga titik optimum datang sedikit lebih awal atau lebih lambat.
• Injeksi derau latar: sentuhan akhir yang jarang, singkat, dan selektif.
  Di fase awal yang padat, partikel tak stabil generik muncul dan lenyap dengan cepat. Peluruhannya memancarkan gelombang lebar yang rendah koherensi; hampir semuanya segera termalisasi dan masuk ke sejarah termal. Namun secara statistik, bisa terjadi mikroinjeksi yang sangat jarang dan terwaktu dengan baik. Jika hadir pada fase ketika berilium-7 mendominasi, sejumlah sangat kecil neutron atau pita sempit foton lunak akan merusak berilium-7 secara preferensial tanpa mengganggu deuterium maupun helium-4: jalur neutron (Be-7(n,p)Li-7 lalu Li-7(p,α)He-4) menurunkan litium-7 akhir; jalur foton sempit, lemah, dan singkat memanfaatkan jendela serapan Be-7/Li-7 yang lebih rapuh sehingga “memangkas” berilium-7 tanpa “memanaskan” deuterium. Intensitas dan durasinya harus jauh di bawah batas distorsi μ/y CMB dan neraca unsur ringan saat ini — ini adalah retouching presisi, bukan penulisan ulang.
• Sinergi: ritme diatur dulu, dorongan kecil menyusul.
  Rekalkibrasi tegangan mempersempit atau menggeser jendela berilium-7 dan menurunkan hasil dasar; injeksi derau latar pada interval yang berdekatan memangkas sisa berilium-7. Hasil akhirnya, litium-7 masuk ke pita observasi, sementara deuterium dan helium-4 tetap sesuai dengan data.

IV. Parameter dan pagar pembatas (menjaga yang sudah cocok)

• Penataan ritme pada skala detik dibatasi ketat agar fraksi massa helium-4 tetap stabil.
• Jendela waktu, spektrum, dan intensitas injeksi harus menghindari ambang perusakan deuterium.
• Injeksi yang diizinkan harus jauh di bawah batas distorsi μ/y radiasi latar gelombang mikro kosmik, sehingga hanya menyisakan jejak yang sangat lemah bila ada.
• Pantau efek samping isotopik: penyimpangan kecil yang berkorelasi pada litium-6/litium-7 serta helium-3 harus selaras dengan “retouching” ringan, bukan perubahan besar.
• Konstanta tak berdimensi dan bentuk interaksi tidak berubah: rekalkibrasi tegangan hanyalah koreksi waktu skala kecil.

V. Sinyal teruji dan jalur verifikasi

Kami memperkirakan distorsi spektral CMB yang nyaris nol; spektrometer yang lebih peka akan memperketat batas μ/y. Sinyal yang diprediksi berada di bawah ambang saat ini — sangat dekat nol, namun bukan tepat nol. Selain itu, jika rekalkibrasi tegangan dominan, dataran Spite dapat menunjukkan perbedaan sistematis yang amat kecil antar-lingkungan skala besar (filamen, simpul, kekosongan), yang baru terlihat pada himpunan data besar. Bukti kolateral perusakan berilium-7 dapat muncul sebagai penyimpangan halus yang berkorelasi pada rasio litium-6/litium-7 dan helium-3, dengan pemisahan hati-hati dari pemrosesan bintang tahap lanjut. Jika injeksi derau latar terjadi, kekuatan statistiknya semestinya berkorelasi lemah dengan tingkat aktivitas awal alam semesta, sejalan dengan kenaikan latar difus yang dibahas di bagian lain.

VI. Hubungan dengan pendekatan arus utama

Skenario tradisional yang berfokus pada injeksi partikel baru menempatkan efek utama pada kanal injeksi dan karenanya memerlukan penyetelan spektrum, waktu paruh, serta kelimpahan yang sangat halus. Di sini peran utama diambil alih oleh rekalkibrasi tegangan (pengaturan ulang ritme), sedangkan injeksi diturunkan menjadi efek sekunder yang sangat lemah — hal ini secara berarti mengurangi tekanan parameter. Deplesi permukaan bintang yang moderat dan terlambat tidak dikecualikan, tetapi tidak wajib sebagai penjelasan tunggal; paling jauh, ia menyempurnakan koreksi ganda. Kerangka ini tetap kompatibel dengan pemutakhiran berkelanjutan laju nuklir: dengan kompilasi terbaru, mengakui rekalkibrasi moderat plus retouching selektif sudah cukup untuk menghilangkan “kelebihan bandel” litium-7 tanpa merusak kecocokan lainnya.

VII. Analogi

Timer oven + sayatan presisi. Rekalkibrasi tegangan menggeser timer sedikit dan memindahkan jendela pengembangan optimal. Injeksi derau latar memberi sayatan cepat sebelum penyajian, meratakan hanya puncak litium-7 yang berlebih. “Kue”-nya — helium-4 dan deuterium — tetap sama.

VIII. Ringkasan

• Teka-teki litium-7 menuntut koreksi terarah pada ritme dan mikroinjeksi, bukan peninjauan ulang total fase awal alam semesta.
• Rekalkibrasi tegangan sedikit memajukan atau menunda siklus “hidup/mati” nukleosintesis primordial, sehingga terutama melemahkan kanal berilium-7 yang memasok litium-7.
• Derau tensori latar, diberikan singkat dan selektif pada saat yang tepat, memangkas berilium-7 tanpa mengganggu deuterium maupun helium-4.
• Bersama-sama, keduanya mempertahankan keberhasilan utama nukleosintesis primordial dan membuka jalur yang dapat diuji, konsisten dengan rantai kausal yang menghubungkan partikel tak stabil generik, gravitasi tensori statistik, dan derau tensori latar.