压力、引力与方向

分子云塌缩与磁支撑

这片气体会回弹，还是被引力越聚越密？ 短尺度的密度起伏，容易被压力推回；较长的起伏可以被自身引力放大。磁场还会按方向改变响应：沿场压缩可能继续增长，横向压缩却受到恢复。

准备一段密度起伏，看同一片气体怎样受压力和引力推动。再到独立线性磁模型转动场向，用探针读取并保存实际状态。

最大体密度 $\rho_{\max}/\rho_0=1.2$

初始波向的有符号幅度 $D=0.101$

探针速度 · 盒长每引力时间 $v_{p}=0.00188$

最密处的热Jeans格数 $N_J=38.9$

让一段密度起伏演化

波长与热Jeans长度之比

1.50

J=L/\lambda_{J,0}

初始峰值密度差

0.200

A

拖青点重新准备密度中心；拖琥珀点读取一格。

非磁气体 · 已显示实际计算的代表状态。

单位、守恒与运行范围

L_0=\rho_0=t_0=1,\quad t_0=(4\pi G\rho_0)^{-1/2},\quad c_s=(2\pi J)^{-1}

密度是体密度，第三方向不变；质量按单位深度。气体使用64乘64单元平均值，独立磁分支使用单个严格线性波的点样本。速度箭头为可见而放大，并压缩长箭头。

两个分支采用不同的颜色对比与箭头尺度。跨分支比较密度和速度时请读数值，同样的亮度或箭长不代表同样的数值。

非线性气体到时间二结束。十个支持样点与另一个固定时间二点五基准，都和过积分独立参照比较过；这不是整个域的误差定理。低于八个热Jeans格数的候选状态会被拒绝。

周期Poisson求解去掉平均密度。等温闭合规定温度，没有求加热或辐射；没有吸积粒子、受驱湍流、恒星反馈或恒星质量函数推断。

复算原生输入与独立检验

模型假设

非线性分支求解非磁、等温Euler–Poisson气体，第三方向不变，密度为体密度，质量按单位深度计算。平面两方向均周期，Poisson方程只响应密度与瞬时平均值之差，去掉均匀背景整体塌缩。浏览器采用64乘64保守网格，只在声明的Jeans比和幅度范围内演化到时间二；抽样收敛比较没有证明整个连续域的误差定理。时间二点五的固定参考另属基准。候选状态低于八个局部热Jeans格数前停止，这个指标本身不能认证碎裂精度。磁分支另算均匀背景上的严格线性六变量理想磁流体引力波，在相对扰动上限前停止，没有求非线性磁塌缩。磁力保留方向，未换成各向同性声速。密度和速度取自同一份保存状态。等温闭合规定温度，没有求热平衡或辐射损失。没有受驱湍流、吸积粒子、反馈、观测云图或恒星质量函数推断。颜色插值数值样点，速度箭头作放大。拖动初始密度中心表示重新准备初态。

先读状态，再检查解释

接受步上的有符号波幅

青线是实际状态，浅色虚线另示从静止开始的小扰动极限。

穿过所选探针行的密度

琥珀标记选中一格实际单元。

这是一幅数值气体剖面，不是望远镜影像。非线性气体与严格线性磁波是两个独立模型。导出保存接受的数组、设置、历史、探针和单位。

先抓重点

核心问题: 同一段起伏沿着或横着磁场时，有什么不同？
一句话直觉: 压力抵抗压缩，引力促进聚集；磁力还要看方向。线性磁波与非线性气体计算回答的问题不同。

核心数学模型

质量连续性

\partial_t\rho+\nabla\cdot(\rho\boldsymbol v)=0

穿过一格边界的质量进入相邻格。周期盒没有外加质量源。

非磁小扰动波

\omega^2=c_s^2k^2-4\pi G\rho_0

频率平方为正时振荡，为负时允许增长；初速度决定增长与衰减分量各占多少。

有方向的磁响应

\omega^4-[(c_s^2+v_A^2)k^2-\omega_J^2]\omega^2+v_A^2k^2\cos^2\theta(c_s^2k^2-\omega_J^2)=0

压缩分支保留波矢与磁场的夹角。沿场的热引力不稳定性不会因为磁场增强而消失。

常见难点

密结还不是恒星

容易误解每个亮密结都是一颗新恒星。

正确理解这里算的是等温气体，没有吸积粒子、热反馈或恒星质量推断，演化也受明确的支持时间限制。

磁支撑有方向

容易误解磁场就是各方向都更大的声速。

正确理解独立线性分支实际演化磁感应与横向速度，转动场向会改变耦合；它没有求非线性磁云。

动手实验

01
先看压力回弹
选择“压力回弹”，看下方有符号波幅怎样向下走。
你会看到： 气体从静止起步，较短的热波长让起伏回落，没有持续增长。
02
重新准备中心
选“气体聚集”，拖动青色中心。这会以平移后的密度起伏重新起步。
你会看到： 整个周期盒保持可见，琥珀色探针读取当前实际网格，与初始中心互相独立。
03
转动线性模型的场向
选“线性沿场增长”，再把场向柄转向直角。
你会看到： 严格线性响应改变，是因为速度与磁扰动的耦合不同；相对幅度停止条件限制了这种近似。
04
核对同一份状态
暂停，移动琥珀色探针，再保存当前场。对照所选行与波幅历史。
你会看到： 颜色、速度、探针与导出数组都来自接受的状态；浅色小扰动曲线则另列为参照。

分子云塌缩与磁支撑

先读状态，再检查解释

从静止起伏开始看

核心数学模型

质量连续性

非磁小扰动波

有方向的磁响应

常见难点

密结还不是恒星

磁支撑有方向

动手实验

先看压力回弹

重新准备中心

转动线性模型的场向

核对同一份状态

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