8.14 Paradigmet för mörk materia-partiklar

Hem ／ Kapitel 8: Paradigmteorier som energifilamentteorin kommer att utmana

Tre mål

• Hjälpa läsaren att förstå varför ”mörk materia-partiklar” länge har använts för att förklara extra gravitationsdrag och struktur­tillväxt.
• Visa svårigheter på små skalor, mellan olika observationsmetoder och i direkta sökningar.
• Presentera en enhetlig omformulering: sätt Statistisk tensorgravitation (STG) i centrum (se 1.11) och använd en enhetlig tensorkärna för att samtidigt förklara dynamik och gravitationslinsning utan mörka partiklar; mikroskopiskt tillskott kommer från ”drag–spridning”-statistik hos Generaliserade instabila partiklar (GUP) (se 1.10); på strålningssidan utgör Tensorbakgrundsbrus (TBN) den komplementära aspekten (se 1.12). Nedan använder vi genomgående fulla benämningar: generaliserade instabila partiklar, statistisk tensorgravitation, tensorbakgrundsbrus.

I. Vad det nuvarande paradigmet säger

1. Kärnpåstående
   Universum innehåller en komponent som inte avger ljus, kopplar svagt till elektromagnetism, är i praktiken ”kall”, har lågt tryck och kan beskrivas som kollisionsfria partiklar.

• Denna komponent bildar tidigt ett halo-liknande ”ställverk” dit vanlig materia faller och bildar galaxer och hopar.
• Galaxers rotationskurvor, gravitationslinsning, hopdynamik, akustiska toppar i kosmisk mikrovågsbakgrund (CMB) och baryoniska akustiska svängningar (BAO) kan tillsammans anpassas i ramen ”synligt + mörkt halo”.

2. Varför det är omtyckt

• Parameter­sparsamhet: ett fåtal makroparametrar räcker för att på första nivån binda samman många slags observationer.
• Mogna verktyg: N-kroppar, semi-analytiska kedjor och vätske/återkopplingsmodeller är etablerade och praktiskt användbara.
• Intuitiv berättelse: ”mer drag = mer (osynlig) massa”.

3. Hur det bör tolkas
   I grunden är det fenomenologisk bokföring: extra drag bokas som extra massa. Frågorna ”vilka partiklar?” och ”hur samverkar de?” lämnas till experiment; många detaljer absorberas via återkoppling och parameter­trimning.

II. Observationsmässiga svårigheter och debatter

1. Småskale-kris och ”alltför prydliga” skalningslagar

• Återkommande problem som brist på dvärggalaxer, ”too-big-to-fail” och kärn-skal-former kräver ofta stark återkoppling och finjustering av många parametrar.
• Dynamiken visar ovanligt snäva empiriska relationer (till exempel barionisk Tully–Fisher och radiell accelerationsrelation): sambandet mellan synlig massa och yttre skivans drag ligger nära ”en enda linje”, vilket i ramen ”kollisionsfria partiklar + återkoppling” framstår som väl mycket slump.

2. Skillnader mellan linsning och dynamik samt miljöeffekter
   Vissa system uppvisar små men systematiska avvikelser mellan linsmassa och dynamisk massa; likartade objekt i olika storskaliga miljöer/orienteringar visar svaga men samriktade residualer. Om allt skrivs på ”systematik/återkoppling” minskar diagnostisk skärpa.
3. Mångfald i hopkollisioner
   Enstaka fall stödjer intuitionen om ”separation av mörk materia”, men det finns också system där mass-gas-galax-inriktning inte passar den bilden. Olika objekt kräver ofta olika mikrofysikaliska modifieringar (själv-interaktion, varm/diffus variant), vilket gör berättelsen till ett lapptäcke.
4. Lång torka i direkta sökningar
   Direktdetektion, acceleratorer och indirekta signaler har itererats utan oomtvistade positiva fynd; den mikroskopiska identiteten blir allt osäkrare.

Kort slutsats
”Mer halomassa” fungerar på första nivån, men i kombination av småskalig prydlighet, tvärmetodiska avvikelser, fall-till-fall-variation och mikroskopisk tystnad vilar enheten alltmer på lappar och trimning.

III. Omformulering enligt Energifilamentteorin (EFT)

En-meningsresumé
Skriv om ”extra drag” från ”osynliga partiklar” till statistisk tensorgravitation: givet den synliga fördelningen genererar en enhetlig tensorkärna direkt yttre skivans gravitationsfält; samma grundkarta för tensorpotentialen styr samtidigt dynamik och linsning — utan mörka partiklar. Mikrotillskottet kommer från summan av drag under livstiden hos generaliserade instabila partiklar och från strålningsmässig återfyllnad vid deras sönderfall, läst som tensorbakgrundsbrus.

Intuitiv jämförelse
Det handlar inte om att ”hälla ännu en hink osynlig sand i skivan”, utan om ett spänningshav som vid mötet med synlig materia själv­organiserar sig till ett utspänt nät: nätets mönster (effekten av den enhetliga tensorkärnan) styr rörelsen mot ett givet yttre drag. Hastighetsfält och ljusbanor är två projektioner av samma nät.

Tre bärande punkter i omformuleringen

1. Partiklar som respons: från masspåslag till responspåslag
   Extra drag kommer inte längre från ett ”osynligt mass-reservoar”, utan beräknas genom att konvolvera den enhetliga tensorkärnan med det synliga täthetsfältet:

• Fysikalisk innebörd: spänningshavets statistiska ”lätt-att-sträcka/komprimera” gentemot synlig struktur (susceptibilitet).
• Kärnans delar: en isotrop bas som avtar mjukt med skala samt en anisotrop term kopplad till yttre fält/geometri (linje-av-sikt-integration och miljö).
• Begränsningar: återger vanlig gravitation lokalt; på långa banor och vid låg acceleration uppträder särskiljbar beteendesignatur.

2. ”Prydlighet” som oundviklig projektion
   Barionisk Tully–Fisher och radiell accelerationsrelation uppstår naturligt som strukturella projektioner av den enhetliga tensorkärnan:

• Synlig yt­täthet och kärnans respons sätter tillsammans hastighetsskalan.
• I lågaccelerations­regim sam­skalar yttre draget med barionerna nära en potenslag.
• Kärnans mättnad/övergångsform begränsar spridningens amplitud utan ”tursam” inriktning av återkopplingsdetaljer mellan system.

3. Dynamik och linsning på ”samma karta”
   Samma grundkarta för tensorpotentialen och samma kärna ska samtidigt reducera:

• residualer i rotationskurvor,
• residualer i svag linsnings konvergens (κ),
• små driftar i tidsfördröjning vid stark linsning.
  Om varje del kräver en annan ”lappkarta” saknas stöd för en enhetlig omformulering.

Testbara ledtrådar (exempel)

• En kärna för många uppgifter (hårt test): i samma galax/hop, passa rotationskurvor och svag-linsningens κ med samma kärna och extrapolera tidsfördröjningen i stark linsning; de tre residualfälten bör konvergera riktningmässigt.
• Yttre fält-effekt (miljöterm): interna hastighetsfördelningar i satellit-/dvärgsystem dämpas eller förstärks förutsägbart med värdens fältstyrka och delar samma preferensriktning.
• Residualernas kompass: rumsliga residualer i hastighetsfält och linsningskartor samriktas och pekar mot samma yttre fält; hopslagna till tensor-topografi kan de förklara subtila anisotropier i ”avstånd–rödförskjutning”.
• Enhetlig tolkning av hopkollisioner: under statistisk tensorgravitation matchar konvergenstoppar från synlig fördelning + yttre tensorfält bättre observerade riktningar och former utan fallspecifika ”partikel-lappar”.
• Lokal återhämtning: i laboratorium och inom solsystemsskala degenererar kortdistansgränsen till vanlig gravitation och undviker närfältskonflikter.

Sammanfattningsvis

1. Paradigmet för mörk materia-partiklar förklarar extra drag som extra massa och fungerar på första nivån; dock, under trycket av småskalig prydlighet, tvärmetodiska avvikelser, fall-variation och mikroskopisk tystnad, vilar det alltmer på lappar och finjustering.
2. Statistisk tensorgravitation + enhetlig tensorkärna läser om samma data genom att:

• skapa yttre skivans drag direkt ur synlig täthet utan partikelpåslag,
• förena dynamik och linsning på samma grundkarta för tensorpotentialen,
• omvandla samriktade, miljöberoende residualer till pixeler i en tensor-topografi.

3. Om ”en kärna för många uppgifter” håller i allt fler system faller behovet av mörka partiklar; då framstår ”extra drag” som spänningshavets statistiska respons snarare än en ännu oupptäckt partikelfamilj.