1.11: Statistická gravitační napětí

Domů ／ Kapitola 1: Teorie energetických vláken (V5.05)

I. Co to je (definice a intuice)
Statistická gravitační napětí (STG) popisují čistý účinek nesčetných pokusů „tahu–rozptylu“, které vyvolávají zobecněné nestabilní částice (GUP). V statistickém smyslu se „moře energie“ více utahuje a ve velkých měřítkách se projeví jako pomalu vlnící se svah potenciálu. Látka a světlo, které se po tomto svahu pohybují, zažívají dodatečný tah, drobné odchylky drah a jemné změny časů příletu.
Abychom „nespočetné lokální přitažení“ převedli na „jeden velkorozměrový svah“, zavádíme ekvivalentní jádro – vzor odezvy. V tichých, dlouhodobě stabilních oblastech je toto jádro téměř konstantní; během velkých událostí – sloučení, smyku, turbulence – se mění v dynamický vzor závislý na čase a směru, s opožděním (odezva o krok později) a regresí (postupný návrat po události). Tento rámec doplňuje šum napěťového pozadí (TBN): obvykle nejprve roste šum a svah se prohlubuje až poté – stručně „nejprve šum, pak síla“.

II. Jak vzniká (sumace od mikro k makro)

• Jednotlivý zásah je malý, počet obrovský: každý drobný tah mění jen nepatrně, ale směry bývají často souladné vlivem viditelných rozložení, vnějších polí a hranic.
• Prodloužení času, rozšíření prostoru: sečtením těchto drobných utažení v čase a prostoru vznikne – jako při kroucení mnoha vláken do lana – souvislý svah.
• Vzor určuje pravidla: ekvivalentní jádro stanoví, kde, kdy a jakým směrem se utažení nejlépe akumuluje; při velkých událostech se vzor sám „posouvá“ s prostředím.
• Jasná kauzalita: šum z doplňování/rozpadu se objeví rychle; růst svahu vyžaduje akumulaci – proto „nejprve šum, pak síla“.

III. Klíčové rysy (přímo svázané s pozorováním)

• Dva režimy vzoru: klidová oblast ≈ stabilní vzor; oblast události ≈ dynamický, anisotropní vzor (s hlavní osou, rytmem a pamětí).
• Ne „volba pásma“, ale „sledování trasy“: po odečtení vlivů popředí (např. plazmatu) by rezidua na téže trase – optická, rádiová aj. – měla posouvat se souhlasně; rozdíly určuje hlavně prostředí na trase, nikoli „volba frekvence“ samotnou gravitací.
• Jeden mapový podklad, mnoho použití: unifikovaná mapa potenciálu má současně zmenšovat rezidua v rotačních křivkách, čočkování i časování; pokud každý kanál potřebuje svůj „záplatový plán“, jednota chybí.
• Opoždění a regrese: při sloučeních a silném smyku roste šum nejdřív, svah až potom; po události svah klesá vlastním tempem.
• Lokální konzistence: v laboratorních a blízkých gravitačních testech standardní zákony platí; nové efekty vyniknou na dlouhých trasách a v bohaté statistice.

IV. Jak měřit (kritéria interpretace)

• Složené mapování: promítejte drobná rezidua z rotačních křivek, slabého/silného čočkování a zpoždění příletu do stejných nebeských souřadnic a ověřte soulad směru a vzoru.
• Kvantifikace „dříve–později“: pomocí časových řad a křížové korelace změřte stabilní kladné zpoždění mezi šumem a svahem a sledujte tempo regrese po události.
• Více obrazů (silné čočkování): pro stejný zdroj mají být trasy koherentní podle zdroje; drobné odchylky zpoždění a rudého posuvu souznějí s vývojem hlavní osy.
• Sken vnějšího pole: porovnávejte preferovaný směr a amplitudu mezi izolovanými galaxiemi, skupinami/hloučky a uzly kosmické sítě, abyste zachytili systematiku.
• Bez­pásmová kontrola: po korekci disperze aj. by mezipásmová rezidua na téže trase měla postupovat společně.
  (V souladu s intuitivními testy z 2.1: nejprve šum, pak síla; stejnosměrnost v prostoru; vratná trasa, která se v přírodě projevuje jako regresní trajektorie po události.)

V. Vůči hlavnímu obrazu (jednou větou)
Bez přidávání „nových“ neviditelných částic vykládáme dodatečný tah jako odezvu na statistické utažení. Geometrická interpretace zůstává platná, kauzalita však spočívá v napětí a statistice. V klidných oblastech je soulad s existujícími testy; v oblastech událostí dynamický vzor jednotněji a úsporněji skládá jemné detaily napříč kanály.

VI. Ověřitelné stopy (seznam „na co se dívat“)

• Zarovnání směrů: rezidua rotace, čočkování a časování se vychylují souhlasně podél jedné preferované osy a hlavní osa se natáčí spolu s vnějším polem či smykem.
• Opoždění a regrese: skok šumu – následný růst svahu – poté ústup; tento triptych se opakuje v mnoha datových doménách.
• Jedno jádro, více použití: týmž vzorem odezvy slaďte dynamiku i čočkování a extrapolujte časová zpoždění, aby rezidua klesala společně.
• Efekt vnějšího pole: vnitřní pohyby satelitních/trpasličích galaxií se systematicky mění se silou pole hostitele.
• Revize napříč epochami: v téže nebeské oblasti se více-epochová rezidua pomalu posouvají po opakovatelném evolučním tahu.

VII. Deset reprezentativních kosmických jevů STG

• Uplývání rotačních křivek galaxií (viz 3.1): unifikovaná základní mapa snižuje rezidua na více poloměrech a uvolňuje napětí „diverzita–zarovnání“.
• Baryonová relace Tully–Fisher: těsné škálování hmoty a rychlosti připomíná ustálený potenciál po dlouhodobém působení statistického svahu.
• Baryonová relace zrychlení: systematické odchylky v oblasti nízkých zrychlení se ekonomičtěji vysvětlují statistickou základnou tahu.
• Slabé čočkování galaxie–galaxie: ve velkých vzorcích je sešívání svahu potenciálu v souladu s viditelnou distribucí i vnějšími poli.
• Kosmický shear: velkorozměrové textury potenciálových údolí/hrází souhlasí s „topografií“ základní mapy.
• Silné čočkování (Einsteinovy prstence/multiobraz) a časová zpoždění: drobné vícecestné rozdíly a jemné rudé posuvy konvergují souhlasně k základní mapě; v událostních zónách je patrné opoždění vývoje hlavní osy a amplitudy.
• Rozdíl dynamické a čočkové hmoty v klastrech: základní mapa vysvětluje systematickou odchylku dvou odhadů s menším počtem „záplat“.
• Posun vrcholů hmoty ve slučujících se klastrech (typ Bullet, viz 3.21): v dynamickém vzoru se fázový posun mezi vrcholem hmoty a jasu vyvíjí pravidelně s epochou.
• Preference „síly čočkování“ v reliktu CMB: mírné zesílení na velkorozměrových svazích, v souladu se směrem dlouhodobé sumace.
• „Příliš brzký“ výskyt superhmotných černých děr (viz 3.8): strmější statistické svahy a hladší přítokové dráhy pomáhají vysvětlit rychlou ranou akreci a růst.

VIII. Shrnutě
Statistická gravitační napětí nahrazují „přidej entity“ přístupem „přidej odezvu“: pomocí na prostředí závislého ekvivalentního jádra se nesčetná lokální utažení skládají do jednoho velkorozměrového svahu. V klidu je vzor stabilní; během událostí dynamický, anisotropní a „s pamětí“. Jedna potenciálová základní mapa má sloužit více kanálům, stahovat rezidua rotace–čočkování–časování jedním směrem a spolu s šumem napěťového pozadí zpřítomňovat kauzalitu „nejprve šum, pak síla“ i celé panorama „táhni–rozptyluj“.