Симулятор DSIC
Dual Scale Inversion Cosmology · октябрь 2026

Космология двух масштабов

Ускорение Вселенной как разбег масштабов пространства и объектности, увиденный изнутри

Азамат Засеевнезависимый исследовательORCID 0009-0004-9345-1069github.com/az-zase/DSIC

S² + O² = R²: масштаб перетекает между полюсами, норма сохраняется

Аннотация

Я предлагаю картину, в которой у Вселенной нет абсолютного масштаба. Пространство и объектность — два полюса одной сохраняющейся величины, , и масштаб перетекает между ними. Наблюдатель находится внутри и сам сделан из объектности, поэтому видит только модули и отношения. Из этих принципов следует одна функция , которая без параметров формы задаёт историю поздней Вселенной: . Ускорение возникает как разбег двух масштабов; переход к нему происходит при , то есть при . На сверхновых Pantheon+SH0ES модель неотличима от плоской ΛCDM (, ).

Для ранней Вселенной одного ядра не хватает: свет не успевает пройти путь до реликтового излучения, а темп расширения при нуклеосинтезе в 24 раза выше нужного. Второй принцип — материя не может выйти за пределы пространства — я формулирую так: запертая объектность не теряется, и при сжатии её плотность растёт как у пыли; быстрее растёт только плотность света. Он опирается на картину, в которой размер объекта держит его собственный центр, а длину световой волны задаёт пространство. Из него без подобранных чисел следуют точка включения (, ), закон внутреннего времени и одна формула темпа для всей истории; единственный внешний вход — плотность света по температуре реликта. Модель сама вычисляет звуковой горизонт (142.7 Мпк), получает из угла реликта, стандартный нуклеосинтез и возраст 13.69 Гыр. В совместном фите сверхновых, BAO DESI DR2 и угла реликта она уступает ΛCDM: . С фоном DSIC стандартная программа CAMB воспроизводит полный спектр реликта Planck не хуже ΛCDM (), но вместе со сверхновыми и BAO модель уступает на , и почти весь проигрыш дают две точки BAO. Если не фиксировать второй принцип, а отпустить «потолок» уравнения состояния объектности, данные ставят его на — близко к нулю принципа, но не в нём, и ценой . На языке тёмной энергии DSIC даёт , которое пересекает −1 около , в ту же сторону, что и данные DESI. Для каждого шага я отмечаю, выведен он, постулирован, задан данными или остаётся открытым.

Ключевые слова: космология; ускоренное расширение; тёмная энергия; относительность масштаба; сверхновые типа Ia; барионные акустические осцилляции; реликтовое излучение.

0Карта статьи

Статья идёт от простого к сложному. Каждый шаг опирается на предыдущий, и под каждым ключевым абзацем стоит рисунок, который можно двигать руками. Цепочка целиком выглядит так.

§2
Принципы
нет абсолютного масштаба; два полюса; наблюдатель внутри
§3
Ядро
окружность и полный знаковый цикл
§4
Наблюдатель
линейка и часы из объектности дают и красное смещение
§5–6
Поздняя Вселенная
, , расстояния; ускорение без тёмной энергии
§7
Данные
сверхновые, BAO, хронометры: наравне с ΛCDM
↓ где ядра не хватает
§8
Граница ядра
реликт дальше горизонта; нуклеосинтез ×24
§9
Сжатие
запертая объектность не теряется и ведёт себя как пыль
§9
Внутреннее время
закон следует из P6; включение при
§9
Ранняя Вселенная
звуковой горизонт, , возраст, нуклеосинтез, полный спектр реликта
§10–13
Следствия и границы
DESI, ранние объекты, проверки, открытые вопросы

Чтобы читатель видел, на чём держится каждый вывод, я помечаю шаги: выведено — следует из принципов математически; постулат — принятое мной правило; задано данными — форма или число взяты из наблюдений; открыто — не решено.

Содержание
  1. Вопрос
  2. Принципы
  3. Ядро и полный цикл
  4. Взгляд изнутри
  5. Кинематика
  6. Расстояния и горизонт
  7. Проверка на данных
  8. Где кончается ядро
  9. Сжатие и внутреннее время
  10. Язык тёмной энергии
  11. Время в разных точках
  12. Как опровергнуть модель
  13. Что не сделано
  14. Заключение
  15. Приложения и литература

1Вопрос

В 1998 году две группы по далёким сверхновым обнаружили, что расширение Вселенной ускоряется [1, 2]. Стандартная модель ΛCDM описывает это космологической постоянной Λ — компонентой, плотность которой не падает при расширении. Описание работает отлично, но сама Λ остаётся числом, которое вписывают в уравнения, а не выводят. В 2025 году данные DESI вместе с реликтом и сверхновыми впервые заметно указали, что «тёмная энергия» может меняться со временем [6]. Вопрос о её природе стал острее.

Я задаю другой вопрос: может ли та же кривая расширения возникнуть вообще без энергетического ингредиента — из того, что такое масштаб и как его измеряет наблюдатель, который сам часть Вселенной?

Идея простая. Представьте, что вы измеряете комнату линейкой, а линейка медленно укорачивается, пока комната растёт. По вашим измерениям комната растёт всё быстрее, хотя никто её не толкает. В DSIC линейка сделана из одного полюса масштаба (объектности), а комната — из другого (пространства). Они связаны одной сохраняющейся нормой, поэтому рост одного означает убыль другого. Наблюдаемое ускорение оказывается разбегом этих двух масштабов.

В статье я показываю, как далеко эта идея заходит при строгом счёте. Поздняя Вселенная следует из одной функции и описывает данные наравне с ΛCDM. Ранняя требует второго принципа — сжатия материи. Из него следует закон внутреннего времени, но сам принцип пока остаётся постулатом. Я разделяю, что выведено, а что нет, и показываю, где модель проигрывает.

2Принципы

Расчётная часть модели строится из шести утверждений. Первые пять дают позднюю Вселенную, шестое нужно для ранней. Качественная картина объектов и пространства, на которой они стоят, — в §2.1.

P1. Нет абсолютного масштаба. постулат Физический смысл имеет только отношение масштабов. Никакая конструкция не должна давать доступ к «абсолютной» длине.

P2. Два полюса, одна норма. постулат Пространство и объектность — два полюса одного отношения. Объект — это локальная выпуклость: у него есть внутренность и граница. Пространство — всеобщая вогнутость: оно нигде не находится, категория «где» возникает только внутри него (подробнее — §2.1). Масштабы полюсов подчинены одному закону сохранения:

(1)

Рост одного полюса возможен только за счёт другого.

P3. Равномерно течёт коэффициент масштаба. постулат У системы одна степень свободы — доля объектности . Во времени ядра она меняется с постоянной скоростью:

(2)

На нашей ветви цикла доля объектности убывает, ; в зеркальной фазе её модуль растёт с той же скоростью (§3). Время ядра — это время самого перетекания. Изнутри оно не наблюдается. Течёт именно коэффициент масштаба — величина, которой измеряются все объекты. Угол — лишь координата на окружности (§3), и к тому же он требует знаков, которых изнутри нет. Проверка в §5 это подтверждает: при равномерном угле замедления не было бы вовсе.

P4. Наблюдатель внутри. постулат Любой наблюдатель — объект внутри системы, его приборы меняются вместе с ней. Ему недоступны знаки величин и абсолютный масштаб, только модули и и их отношения.

P5. Скорость света постоянна в его единицах. постулат Линейка и часы наблюдателя связаны через . Это не абсолютная величина, а ещё одно отношение: курс обмена длины на время.

P6. Материя не выходит за пределы пространства. постулат Когда пространства мало, оно сжимает материю, но запертая объектность не теряется: её количество в каждом сопутствующем объёме сохраняется. Поэтому при сжатии её плотность растёт ровно во столько раз, во сколько уменьшается объём, — как у пыли: если все размеры уменьшились вдвое, плотность выросла в 8 раз. Быстрее растёт только плотность света: сжатие ещё и укорачивает каждую его волну, и при тех же условиях она вырастает в 16 раз. Причина — в том, как устроены объекты (§2.1): размер объекта держит его собственный центр, а у света центра нет, и длину его волны задаёт пространство. В физике эту разницу записывают одним числом — уравнением состояния : у пыли , у света . P6 требует, чтобы у сжатой объектности было . Этот принцип не меняет позднюю Вселенную и работает только там, где сжатие велико (§9).

2.1 Объект, вогнутость пространства и связность

Принципы говорят, как устроены масштабы. Здесь я описываю, как в этой картине выглядят сами объекты и пространство между ними. Это качественная часть модели: расчёты дальше используют только её однородное среднее.

Всё, что находится внутри пространства, — объектность: вещество, свет и то, что не светится. Объект — её форма, у которой есть внутренность и граница: элементарная частица, атом, звезда, галактика, скопление. Линейки, часы и сам наблюдатель тоже объекты. Свет — объектность без центра: у него нет покоя и нет внутренности. Объект — локальная выпуклость масштаба: его граница обращена наружу, к пространству. Объектность — масштаб всех объектов сразу, и доля у них общая (P3). постулат

Пространство вогнуто со всех сторон. Выпуклость объекта и вогнутость пространства — одна и та же граница, увиденная с двух сторон. Где бы ни был объект, пространство обращено к нему внутренней стороной и охватывает его целиком. Внешней стороны и края у пространства нет, поэтому оно само нигде не находится: «где» есть только внутри него. Вогнутость одинакова во всех направлениях, и выделенного направления у пространства нет. постулат

Объекты падают в себя. Когда объектность отдаёт масштаб пространству, каждый объект схлопывается к собственному центру, а не движется по какому-то общему вектору. Точки, к которой падала бы вся Вселенная, нет. Изнутри само схлопывание не видно: линейки и часы схлопываются вместе с объектом. Наблюдатель видит другое — рост пространства между объектами, одинаковый во все стороны от любого места. Это то разбегание, которое считают §5–6 и показывает рис. 4. постулат

Но не всегда. Так объекты ведут себя в нашей фазе цикла (§3). Когда объектность пройдёт свой ноль, объекты начнут расти в зеркальной фазе, а пространство — снова сжиматься. В конце концов объекты столкнутся и окажутся сжаты пространством. Затем пространство само пройдёт свой ноль и вывернется наизнанку: все его координаты станут зеркальными, а объектность внутри принудительно выйдет из зеркальной фазы и снова начнёт падать в себя. Так начинается следующий цикл, и так начался наш: сжатая ранняя Вселенная (§9) — это объектность, которую только что вывело из зеркальной фазы. Поэтому в нашей фазе она падает в себя с самого начала, даже в самом сжатом состоянии, и ведёт себя как пыль (P6). постулат

Связанность и общий центр. Объекты, связанные гравитацией, падают не порознь, а вместе. Чем сильнее связь, тем сильнее выражен их общий, согласованный центр схлопывания масштаба. Сильно связанная система схлопывается как одно целое, и расстояния внутри неё, измеренные её же линейками, не растут. Поэтому планетная система, галактика и скопление не расширяются. У слабо связанных объектов общий центр размыт, у несвязанных его нет: каждый падает в свой. постулат

Где проступает пространство. Новое пространство проступает в местах наименьшей гравитационной связности — в пустотах между скоплениями и нитями. Значит, расширение неоднородно: внутри связанных систем его нет, в пустотах его больше среднего. С наблюдениями это согласуется: Местную группу галактик от хаббловского потока отделяет радиус нулевой скорости Мпк [20]. Внутри него галактики связаны, снаружи разбегаются. Но этот факт DSIC от ΛCDM не отличает: там связанные системы тоже не расширяются. Близкую мысль — что в галактиках пространство не расширяется, а расширение и разный ход часов связаны с пустотами — развивает модель timescape [21].

С P3 это не спорит. Одно число есть только у ядра, общее время — тоже только у ядра. Внутри пространства всё местное: где именно проступает новое пространство, решает местное тяготение, а время в разных местах идёт по-разному. Я принимаю, что в среднем по объёму расширение равно ядерному.

Количественной теории общего центра у меня пока нет. Все расчёты ниже используют однородный фон, то есть среднее по объёму, как и ΛCDM; рост структур считается по уравнениям ОТО. открыто

Объект, связанность и новое пространство

Схема
в масштабах ядра

В масштабах ядра

Объекты и связанные системы схлопываются к своим центрам.

доля объектности μ—
эпоха—
расстояния в пустотах—
внутри связанных пар—
общих центров—
квантов нового пространства—
объекты новое пространство общий центр связанных

Как считается. Связь двух групп — их массы, делённые на квадрат расстояния. Сильно связанные получают общий центр; расстояние внутри них растёт как , где от 0 до 1 — степень связанности. У несвязанных , и расстояние растёт вместе с масштабом . В масштабах ядра всё дополнительно сжимается пропорционально — так выглядит падение объектов в себя.

Схема к §2.1: качественная картина, а не расчёт. Каждое мини-скопление падает в свой центр. Две пары связаны и падают ещё и в общий центр; у правой пары связь слабее, и её общий центр размыт. Одиночки на отшибе падают только в свои центры. В масштабах ядра видно само падение, глазами наблюдателя — только рост пустот: новое пространство проступает там, где связь слабее всего. Ползунок «сила тяготения» показывает, как от силы связи зависит, у кого появляется общий центр. Формулы статьи используют лишь однородное среднее этой картины.

3Ядро и полный цикл

Оба полюса удобно записать через один угол на окружности радиуса , или как одно комплексное число:

(3)

Норма сохраняется тождественно. Состояние системы — точка на окружности; уйти внутрь или наружу нельзя. Сам угол — лишь удобная координата: по P3 равномерно течёт , поэтому на рисунке 1 точка идёт быстро у вершин (ноль пространства , середина каши) и медленно у боков (ноль объектности).

На полном обороте происходят четыре события. Их удобно смотреть в движении. Рисунок 1 показывает цикл двумя способами: как два касающихся круга — синий пространство, голубой объектность — и как точку ядра на окружности. Под картинкой видно, что из этого доступно наблюдателю, ниже — графики знаковых величин.

Полный цикл ядра: четыре стадии

Рис. 1
обычный лист пространства

Равенство 1:1

Круги совпадают: пространство и объектность равны, |S| = |O|.

стадия1
угол θ0°
S (со знаком)—
O (со знаком)—
наследованный знак O—
видит наблюдатель μ—

Внутренний наблюдатель видит только длины полосок. Знаки, сторону окружности и лист пространства ему не видно.

пространство объектность и объекты минус зеркальной фазы неизвестное состояние у нуля пространства
S — пространство O — объектность O с наследованным знаком μ = |O|/R, видимое наблюдателю
Рис. 1. Два круга: синий — пространство, голубой — объектность. Оба проходят через точку касания, радиусы равны |S| и |O|, поэтому площади в сумме постоянны. Центр голубого лежит со стороны синего, пока объектность положительна, и с другой стороны в зеркальной фазе — тогда на объектах минусы. Каша отмечена по обе стороны от нуля пространства; в момент нуля сцена выворачивается вокруг точки касания. Часы рисунка — время ядра: μ течёт равномерно (P3), а галочка «медленнее у нулей» замедляет только показ. Окружность ядра показывает то же состояние точкой ψ = O + iS. Наблюдаемая доля μ = |cos θ| повторяется через 180°, а знаки возвращаются к исходным только через 360° — два наблюдаемых цикла. Стрелки ‹ › и кнопки стадий переносят к событиям цикла.

Каша. Так я называю не момент, а участок цикла по обе стороны от нуля пространства. Объектность там имеет большой масштаб: объекты уже столкнулись и слились в сплошную массу — «километры материи в метре пространства». Перед нулём пространства (конец стадии 3) каша сжимается, после нуля (начало стадии 1) разжимается. Совсем близко к нулю она сжата так, что её состояние неизвестно; это что-то вроде вещества чёрных дыр. Каша — не равенство полюсов: равенство бывает при и , вдали от неё. Резкой границы у каши модель не задаёт. На нашей стороне нуля разжимающейся каше соответствуют первые две фазы рис. 8 — сжатие и монолит: свет заперт в сплошной среде, пока при она не распадается на свободные объекты. постулат

Стадия 1. Пространство набирает масштаб, объектность теряет: каша разжимается, объекты отделяются друг от друга и падают в себя. Это та ветвь, на которой живём мы.

Стадия 2: ноль объектности. При объектность проходит через ноль и меняет знак. Пространство в этот момент максимально и знака не меняет. Внутренний наблюдатель видит только модуль: для него объектность касается нуля и разворачивается. Никакой силы для разворота не нужно: на уровне ядра есть одно гладкое движение вперёд, разворот создаёт операция модуля.

Стадия 3. На зеркальном листе объектности её модуль растёт, а пространство сжимается к нулю. Объекты растут, сталкиваются и сливаются в сплошную массу — новую кашу, которую пространство сжимает всё сильнее.

Стадия 4: ноль пространства. При через ноль проходит само пространство. Пространство выворачивается наизнанку: все его координаты становятся зеркальными. Это общий контейнер, поэтому вместе с ним знак меняет и всё, что в нём находится, включая приборы наблюдателя. Объектность, бывшая в зеркальной фазе, принудительно выходит из неё и снова начинает падать в себя (§2.1). Знак объектности, наследованный от контейнера, записывается без отдельных правил:

(4)

Величина непрерывна в нуле объектности и скачком меняет знак в нуле пространства. Изнутри скачок ненаблюдаем: система и приборы меняют знак одновременно. Следующий цикл идёт на зеркальном листе пространства, и все знаки возвращаются к исходным только после двух наблюдаемых циклов: , .

Честная оговорка. Вся знаковая механика — онтология модели, а не источник чисел. Наблюдатель видит только , поэтому ни одна формула ниже от знаков не зависит. Двулистная структура (как у ленты Мёбиуса) вынуждена тем, что модуль отождествляет и ; новых наблюдаемых она не даёт. выведено

4Взгляд изнутри: линейка, часы, масштаб

По P4 наблюдатель видит модули:

(5)

Линейка. Наблюдатель сделан из объектности, поэтому его единица длины пропорциональна объектному полюсу: . Пространство, измеренное такой линейкой, — это отношение . выведено из P2, P4

Часы. Пусть период часов . Тогда скорость света в единицах наблюдателя . P5 требует постоянства, это возможно только при :

(6)

Здесь — собственное время наблюдателя. Это единственное время, которое можно измерить изнутри. выведено из P5

Масштаб. Наблюдаемый масштабный фактор я определяю как пространство, измеренное линейкой из объектности и пересчитанное по часам из объектности:

(7)

Это ключевое правило измерения модели. Я его не вывожу, а принимаю. постулат Множитель — ход внутренних часов (6), а не время ядра: в не входит, зависит только от . Данные этот множитель поддерживают. Без него () сверхновые описываются так же хорошо, но вместе с формой BAO DESI — хуже на при том же числе параметров. задано данными Почему ход часов входит в масштаб, я пока не вывожу (§13).

Красное смещение. Свет идёт по пространству, а измеряется приборами из объектности. В отношение длин волн входят растяжение пространства (полюс ), отношение линеек источника и наблюдателя и отношение их часов: . В итоге наблюдаемая длина волны пропорциональна :

(8)

где — сегодняшняя фаза, а — фаза излучения. Первый множитель — вклад пространства, второй — объектной шкалы: по одному множителю дают линейки и часы. Линейки и часы связаны через (P5), поэтому вопрос, не учтён ли здесь один эффект дважды, я оставляю открытым (§13). Функция строго убывает на , поэтому каждому соответствует ровно одно . На рисунке 2 видно, как из трёх величин складывается наблюдаемый масштаб.

Из чего складывается наблюдаемый масштаб

Рис. 2
пространство P—
линеек в пространстве P/Q—
ход часов 1/μ—
масштаб b(μ)—
красное смещение z—
Рис. 2. При убывании μ пространство растёт, линейка укорачивается, часы ускоряются. Масштаб b, который видит наблюдатель, растёт быстрее, чем само пространство. Ползунок идёт слева направо от прошлого к будущему; при μ = 0.76 — сегодняшний день.

5Кинематика: откуда берётся ускорение

Соединяю P3 и часы (6): на нашей ветви . Отсчитывая от нуля пространства (середины каши), где , получаю закон, по которому наблюдатель видит перетекание:

(9)

Вся история поздней Вселенной умещается в одну строку выведено. В начале, при малых , масштаб растёт как ; в конце — как , это расширение де Ситтера.

Темп расширения и параметр замедления следуют дифференцированием:

(10)

Темп можно записать и через сам масштаб, без : , где . Сегодня ; эта связь переводит безразмерную геометрию в км/с/Мпк.

Параметр зависит только от фазы и меняет знак ровно в одной точке; при это :

(11)

Есть и вторая особая точка, которая понадобится в §9. Там у ядра , то есть эффективное уравнение состояния , как у свободной материи:

(12)

Механизм ускорения читается из разложения (8). Вблизи каши доминирует множитель пространства, и расширение замедляется: . Позже доминирует объектная шкала наблюдателя, и расширение ускоряется: . Ничто не толкает Вселенную: линейка наблюдателя и масштаб пространства расходятся всё быстрее, и этот разбег изнутри выглядит как ускоренное расширение.

Замедление и эффективное уравнение состояния

Рис. 3
Рис. 3. Ядро DSIC (сплошная) против плоской ΛCDM с Ωₘ = 0.315 (пунктир). Выше z = 2.26 полная модель переходит к фазе свободной материи (§9), и её кривая гладко продолжает ядро в точке q = ½; точками показано, что было бы при одном ядре.

Проверка принципа P3: почему течёт μ, а не угол

Окружность задаёт связь полюсов, но не говорит, что течёт равномерно. Если бы равномерно шёл угол , то , и тот же расчёт дал бы

(13)

Такая Вселенная никогда не замедлялась бы, а замедление в прошлом надёжно измерено ( [10]). На сверхновых этот вариант проигрывает ΛCDM на . Поэтому P3 формулирует равномерное течение именно коэффициента . проверено

течёт μ (P3)течёт угол θ

6Расстояния, горизонт и скорости

Свет идёт со скоростью в местных единицах каждой эпохи. Пройденный за путь в сегодняшних (сопутствующих) единицах равен , где . С интеграл берётся в замкнутом виде:

(14)

Отсюда фотометрическое расстояние и модуль расстояния. Тождество выполняется точно; машинная проверка даёт отклонение . выведено

При расстояние конечно: в геометрии ядра горизонт частиц существует сам по себе, Мпк при . Это важно для §8: дальше этого расстояния свет в геометрии одного ядра не может прийти ни от чего.

Скорости. Объекты на сопутствующем расстоянии удаляются со скоростью . За сферой Хаббла эта скорость больше скорости света. Здесь нет противоречия: это не движение сквозь пространство, а рост самого пространства между объектами. Многие видимые нами галактики удаляются быстрее света; в эпоху ускорения сфера Хаббла сжимается в сопутствующих координатах, и объекты один за другим уходят из причинной связи с нами. Рисунок 4 показывает это изнутри.

Вселенная изнутри: расширение, горизонт и сфера Хаббла

Рис. 4
видимые галактики видимые и удаляются быстрее света горизонт частиц сфера Хаббла
красное смещение z—
доля объектности μ—
между соседями, Мпк—
горизонт, Мпк—
сфера Хаббла, Мпк—
видимых быстрее света—
Рис. 4. Наблюдатель в центре, эпоха от z = 10 до далёкого будущего (μ = 0.35); H₀ = 67.9, горизонт посчитан по полной модели (§9). «Глазами наблюдателя»: галактики сохраняют размер в его линейках, а расстояния между ними растут вместе с масштабом. «В масштабах ядра»: объекты уменьшаются как μ, а пространство между ними растёт — то самое перетекание масштаба. «Сопутствующие координаты»: сетка растянута вместе с пространством, поэтому галактики стоят, а расширение видно по горизонту и сфере Хаббла. Цифры одни и те же во всех трёх видах.

Почему здесь нет сокращения Лоренца — и одно совпадение

Тело, разогнанное почти до скорости света, проходит для себя более короткий путь, чем видит неподвижный наблюдатель. В космологии это почти не играет роли. Собственные скорости галактик — сотни километров в секунду, поправка около . А разбегание быстрее света — это рост пространства между галактиками, а не их полёт сквозь пространство, и сокращение Лоренца к нему не применяется. Свет при этом учтён полностью: его путь входит в красное смещение (8) и расстояния (14).

Совпадение есть в другом месте. Окружность модулей (5) записывается так же, как связь скорости и лоренц-фактора:

Если считать долю пространства «скоростью» , то доля объектности — это , и линейка наблюдателя укорачивается ровно по Лоренцу. Сегодня это было бы «как будто» и . выведено

На часах совпадение ломается. В теории относительности движущиеся часы идут медленнее, ; в DSIC часы наблюдателя идут быстрее, (6). Посчитаем, что вышло бы с «лоренцевыми» часами. Свет проходит путь ; в линейках и тиках измеренная им скорость света . При это постоянная, при — уже . На ( против сегодняшних 0.76) скорость света была бы на 29 % меньше, а постоянная тонкой структуры при тех же и — на 41 % больше. Спектры квазара на этом самом дают [19], то есть в сотни тысяч раз меньше. Такой вариант исключён.

Поэтому DSIC — не замаскированное движение, а согласованное масштабирование линейки и часов, при котором не меняется. Совпадение формы окружности с формулой Лоренца я отмечаю как наблюдение; объяснять его модель пока не берётся. открыто

7Проверка на данных поздней Вселенной

Форма всех зависимостей задана функцией , параметров формы у неё нет. Свободны начальное условие и шкала ; для сверхновых ещё абсолютная величина , как и в ΛCDM. Во всех сравнениях у DSIC и плоской ΛCDM одинаковое число свободных параметров, поэтому . Все числа таблицы посчитаны по одной формуле (19′); ниже она отличается от ядра только поправкой на свет, не больше чем на 0.04 %.

Таблица 1. Сравнение на одних данных и одним кодом. Отрицательное Δχ² — в пользу DSIC.
пробаданныеDSICΛCDMΔχ²
Сверхновые полная ковариация STAT+SYS, калибраторы SH0ESPantheon+SH0ES, 1657 SN [3–5]μ₀ = 0.7599 ± 0.0091H₀ = 73.35 ± 1.01Ωₘ = 0.3308 ± 0.0180H₀ = 73.53 ± 1.02+0.05
То же, только статистикаSTAT-ONLYμ₀ = 0.7660Ωₘ = 0.3466−0.39
Сверхновые + BAO r_d свободен+ DESI DR2, 12 точек [6]μ₀ = 0.7610χ²(BAO) = 8.3Ωₘ = 0.3029χ²(BAO) = 10.9−5.0
Отношение D_M/D_H не зависит ни от r_d, ни от H₀DESI DR2, 6 точекχ² = 4.4χ² = 5.9−1.5
Космические хронометры H(z) H₀ = 67.4, диагональные ошибки33 точки [9]χ² = 15.7χ² = 15.1+0.6
Переход к ускорению z_tH(z): 0.74 ± 0.05 [10]0.7690.631—

На лучших данных поздней Вселенной DSIC и ΛCDM статистически неотличимы. Геометрия с одним параметром формы — начальной фазой — воспроизводит ту же зависимость расстояния от красного смещения, которую плоская ΛCDM задаёт плотностью вещества . При свободном BAO формально чуть лучше ложатся на DSIC, но это слабое предпочтение. В §9.6 я покажу, что оно исчезает, когда вычисляется из самой модели.

Сверхновые с калибраторами SH0ES дают , а реликт — около 67–68. Это известное «напряжение Хаббла» [8]; по одному углу реликта DSIC его воспроизводит так же, как ΛCDM. С полным спектром реликта DSIC получает , и напряжение с SH0ES слабеет примерно с 4σ до 2σ, но вместе с BAO значение опускается до 69.4 (§9.7).

Диагностика [11] у плоской ΛCDM почти постоянна, а у DSIC имеет форму ложки: , . На текущих хронометрах тест модели не различает: знак определяется выбором , а не формой кривой. Это отрицательный результат, и я его привожу как есть.

Модель и измерения

Рис. 5
DSICΛCDMизмерения ± 1σ
Рис. 5. μ₀ = 0.761, Ωₘ = 0.303, H₀ = 67.4. Для BAO масштаб r_d подобран отдельно для каждой модели. Наведите курсор или проведите пальцем по графику.

8Где кончается ядро

Ядро описывает позднюю Вселенную, но если продолжить его до самой каши, возникают две проблемы, и обе количественные.

Реликт дальше горизонта. Угол акустического масштаба на реликте [7] и BAO при вместе фиксируют отношение расстояний почти без предположений о модели. Нужно лишь, чтобы звуковой горизонт на рекомбинации и на эпохе «drag» относились как во всех известных моделях, :

(15)

А у ядра свет не может прийти из-за его собственного горизонта:

(15′)

Никакой выбор часов этого не исправит, пока свет идёт по геометрии ядра: путь от каши до нас конечен и короче, чем нужно. Поправить отдельно путь света или отдельно ход часов тоже нельзя: в любой метрике вида и расстояние, и время, и темп считаются из одной функции . Менять что-то одно — значит нарушить согласованность. Исправлять нужно саму .

Слишком быстрое раннее расширение. У каши ядро ведёт себя как излучение: . По величине это в 600 раз больше реального излучения (фотоны и нейтрино). При нуклеосинтезе () темп получился бы в 24 раза выше стандартного, и гелия образовалось бы намного больше наблюдаемых ~24.5 %.

Обе проблемы — один симптом: на ядро расширяется слишком быстро. Рисунок 6 показывает это на одном графике.

Путь до реликта: сколько нужно и сколько даёт ядро

Рис. 6
одно ядроDSIC со сжатием (§9)ΛCDM PlanckDESI DR2 и реликт
Рис. 6. Сопутствующее расстояние в единицах звукового горизонта, логарифмическая шкала по z. Точка реликта: D_M/r_d = (r*/r_d)/θ* ≈ 94.3. Одно ядро упирается в собственный горизонт около 74 и до реликта не дотягивается при любом выборе r_d. Полная модель (§9) доходит до него со своим, а не заимствованным r_d.

9Сжатие и внутреннее время

9.1 Степень сжатия

P6 говорит: материя не может выйти за пределы пространства. Сколько объектности приходится на пространство, показывает отношение полюсов

(16)

Сегодня , при около 10, на рекомбинации около 970. «Километры материи в метре пространства» — буквально эпоха реликта.

Сравнивать и в лоб нельзя. Граница приходится на , то есть на , в будущее: по такому правилу сжатым было бы и сегодняшнее вещество. Значит, P6 включается на некотором пороге . Я покажу, что он не подбирается, а следует из ядра.

9.2 Что сжатие делать не может

Самый прямолинейный вариант — сжать вместе с пространством и сами объекты, включая линейки и часы. В рецептуре (7) это делает масштаб немонотонным: свет из сжатой фазы перестаёт краснеть дальше порога, и реликт с становится невозможен. Частичное сжатие сокращает и путь, и время ещё сильнее, чем ядро. Против этого есть и прямое наблюдение: водород рекомбинировал при ~3000 К, ровно как в лаборатории, то есть атомы при были обычными.

Вывод: сжимается среда, то есть промежутки между объектами, а не сами объекты. Меняется не размер атомов, а то, как идёт внутреннее время сжатой материи.

9.3 Внутреннее время сжатой материи

Время ядра есть только у ядра. Внутри пространства у каждой материи своё время. Для свободной объектности это часы (6). Для сжатой материи я ввожу множитель ускорения :

(17)

Индекс «core» означает ядро: — темп, который дала бы одна геометрия ядра. Если внутреннее время идёт быстрее, на каждую единицу перетекания масштаба набирается больше собственного времени. Свет со скоростью в местных единицах проходит за это время больше пространства. Это и есть правильная форма мысли «раньше время шло иначе»: меняется время на единицу красного смещения, а не размер вещей.

Масса связи. Нужна мера того, сколько объектности в сопутствующем объёме. Её даёт местное тяготение. Возьмём небольшой шар радиуса , края которого разлетаются со скоростью . Чтобы тяготение того, что внутри, как раз удерживало этот разлёт, масса шара должна быть . Это закон Ньютона для маленького шара — местная физика в единицах наблюдателя, того же слоя, что атомы и нуклеосинтез. Для однородного расширения он даёт то же уравнение, что и ОТО для всей Вселенной; это показали Милн и Маккри [22]. Для света нужен ещё один местный факт: его энергия тоже тяготеет и убывает при растяжении. Поэтому я называю массой связи сопутствующего шара. У объектности, которая падает в себя, она постоянна: объектность не покидает свой объём (P6). У света убывает: при растяжении каждая его волна теряет энергию. У разбега масштабов растёт: прибавляется пространство. То же одним числом говорит эффективное уравнение состояния : масса связи меняется как , поэтому у пыли , у света , а у прибавляющегося пространства . Для ядра я выражаю её через степень сжатия :

(18)

У один минимум, в точке . При меньшем сжатии (, позже) масса связи со временем растёт: ядро прибавляет пространство, эффективное , а с расширение ещё и ускоряется. Здесь P6 ничего не меняет. При большем сжатии (, раньше) ядро заставило бы массу связи со временем убывать, то есть объектность теряла бы её, как свет. P6 это запрещает: масса связи замирает на минимальном значении, а расширение становится «пылевым». Формально правило записывается одной строкой, . Точка перехода не выбирается — это сам минимум:

(18′)

В этой точке масса связи самого ядра на мгновение постоянна, , поэтому темп и его производная сшиваются гладко. выведено из P6

Закон внутреннего времени. Отсюда ускорение внутреннего времени получается без единого подобранного числа. В сжатой фазе ()

(19)

а при меньшем сжатии множитель равен единице. Первый множитель — чистая геометрия ядра: при большом сжатии , отсюда рост как . Второй — реальный свет, ; эту плотность не подбирают, её измеряют по температуре реликта. Вместе они дают одну формулу темпа для всей истории:

(19′)

Амплитуда «пылевой» части следует из непрерывности. В самой сжатой фазе ускорение выходит на постоянное значение

(20)

Правило (19) и формула (19′) — один и тот же закон, записанный по-разному: численно они совпадают лучше 0.01 % на всём пути от до нуклеосинтеза (рис. 7). Ранняя история при этом получается той формы, которую требуют нуклеосинтез и реликт: смесь вещества и света. следует из P6 Сам P6 опирается на картину §2.1 и из окружности не выведен (§13).

Один закон вместо двух. На языке массы связи формула (19′) читается так:

(19″)

Первые два слагаемых — тяготение объектности: вещества, у которого есть центр, и света, у которого центра нет. Третье — пространство, которое прибавляет ядро. Так как минимальна в точке включения, всюду и при : ядро только прибавляет пространство, а там, где оно отнимало бы массу связи, объектность её держит. выведено из P6 Поэтому темп расширения всегда задаётся одним законом. Поздняя и ранняя Вселенная различаются лишь тем, прибавляет ли ядро пространство.

Отсюда понятно, почему ранняя история совпадает со стандартной. До работает только местное тяготение объектности и света, а местная физика внутри пространства обязана быть такой же, как в лаборатории: это и есть непроницаемость слоёв. Поэтому нуклеосинтез и звуковой горизонт в DSIC — не заимствование, а следствие. Своё модель вносит в амплитуду: не свободный параметр, её задаёт ядро в точке включения. При из угла реликта получается (Planck в рамках ΛCDM даёт 0.143 [7]). Именно это количество вещества и обеспечивает рост структур (§9.5). Атомы из него — , около 15 %; остальное — вещество, которое не светится (§13).

Сжатие и ускорение внутреннего времени

Рис. 7
zсжатие κ = Q/Pвнутреннее время быстрее в Σ разчто происходит
0 – 2.261.17 – 3.051свободные объекты, ядро
55.41.11свободная материя
109.81.41первые галактики
100904.1«тёмные века»
109097011.9рекомбинация, рождается реликт
3575320017.4равенство материи и излучения
≥ 10⁶> 10⁶24.6максимальное сжатие, нуклеосинтез
Рис. 7. Чем сильнее сжата среда, тем быстрее идёт её внутреннее время относительно перетекания масштаба. Когда сжимать дальше некуда, ускорение перестаёт расти. Значения — из правила (19); расчёт по формуле (19′) совпадает с ними лучше 0.01 %. μ₀ = 0.76.

9.4 Три фазы ранней Вселенной

В итоге история разбивается на фазы, и у каждой простой смысл в языке модели.

От каши до наших дней

Рис. 8
Рис. 8. Шкала логарифмическая по 1 + z. Границы фаз: равенство z ≈ 3600 (следует из Aₘ и Ωᵣ), рекомбинация z = 1090 (по температуре реликта), включение ядра z = 2.26 (точка q = ½).

В самой сжатой фазе темп расширения задаёт свет: при сжатии его плотность растёт быстрее, чем у объектности, и здесь она больше. Расширение идёт как у излучения: . Одно ядро в каше дало бы такой же рост, но приписало бы его самой объектности; P6 оставляет его только реальному свету с измеренной плотностью. Около плотность вещества догоняет плотность света, и расширение начинает переходить к «пылевому». Свет при этом ещё заперт в слипшейся среде. Я называю её монолитом; физически это фотон-барионная плазма. По ней бегут звуковые волны со скоростью , где ; к рекомбинации это примерно . При свет отлипает, и рождается реликт. Дальше вещество движется свободно: расширение почти чисто «пылевое», , и растут структуры. С начинает доминировать разбег масштабов, и включается ядро.

9.5 Что даёт ранняя часть

Звуковой горизонт модель вычисляет сама, а не заимствует:

(21)

Требование совпасть с измеренным [7] даёт постоянную Хаббла модели. Других свободных параметров у ранней части нет: из нуклеосинтеза, из температуры реликта.

Таблица 2. Ранняя Вселенная: одно ядро и полная модель. μ₀ = 0.76.
величинаодно ядроDSIC со сжатиемΛCDM Planck
звуковой горизонт r*, Мпк≤ 10 (причинно)142.7, вычислен144.4
H₀ из угла реликта—67.967.4
темп при нуклеосинтезе / стандарт×24×1.00×1
возраст, Гыр13.4113.6913.80
t при z = 7.5, Гыр0.420.680.69
рост возмущений от реликта D(0)/D(z*)×12…57×800×767
r_d: модель / требует BAO, Мпк—145.3 / 147.7146.9 / 148.7

Сколько собственного времени прошло к эпохе z

Рис. 9
DSIC со сжатиемодно ядроΛCDM Planck
Рис. 9. Возраст Вселенной к эпохе z. Без сжатия ранние эпохи получают слишком мало времени; с законом внутреннего времени кривая DSIC почти совпадает с ΛCDM.

Рост структур на фоне полной модели в линейном приближении ОТО проходит проверку на 18 измерениях (Gold-2017 [13, 14], с ковариацией WiggleZ [12]) так же, как ΛCDM: , против , .

Цена. Для «пылевой» фазы нужна амплитуда , а атомов всего . В DSIC это не отдельная добавка, а всё вещество — объектность с центром: его количество задаёт ядро (§9.3), и именно оно обеспечивает рост структур. Но 85 % этого вещества не светится, и что оно такое, модель не говорит — так же, как ΛCDM не говорит, что такое тёмная материя. открыто

Воспроизведите сами

Рис. 10
Рис. 10. Страница сама решает уравнения (18′), (19′), (21): находит точку включения, амплитуду пылевой фазы, затем подбирает H₀ так, чтобы угол реликта совпал с измеренным 100θ* = 1.04110. Численная схема та же, что в скрипте dsic_three_phase.py; поправка приближения откалибрована на ΛCDM Planck.

9.6 Честный совместный тест

Теперь у модели есть свой звуковой горизонт, и её можно проверить так же, как DESI проверяет модели тёмной энергии: сверхновые, BAO и угол реликта вместе, без свободного . Сверхновые я беру без калибраторов SH0ES, с аналитической маргинализацией по , чтобы напряжение Хаббла не решало исход. У каждой модели по два параметра: и .

Таблица 3. Сверхновые Pantheon+ (1580 SN) + DESI DR2 (12) + θ* Planck; звуковой горизонт вычисляется в каждой модели.
модельпараметрыχ² SNχ² BAOχ² θ*итогоr_d, Мпк
ΛCDMΩₘ = 0.295, H₀ = 68.71390.710.40.01401.1147.9
DSIC, принцип P6 (w_c = 0)μ₀ = 0.752, H₀ = 69.11386.918.70.01405.6146.3
DSIC, потолок w свободен проверка принципа, +1 параметрμ₀ = 0.761, H₀ = 62.6w_c = −0.013 ± 0.0041386.18.30.01394.4159.7

Итог: в пользу ΛCDM. Сверхновые чуть лучше описывает DSIC, BAO заметно хуже: вычисленный звуковой горизонт на 1–2 % меньше того, что нужен BAO (при μ₀ = 0.76: 145.3 против 147.7 Мпк). Иначе говоря, из угла реликта (67.9) и из BAO со своим (70.2) у DSIC расходятся. Для сравнения: у ΛCDM с параметрами Planck похожее, но меньшее расхождение — 146.9 против 148.7 Мпк, 1.2 %; это известное лёгкое напряжение между DESI и Planck. У DSIC оно сильнее. Это слабое, но реальное предпочтение ΛCDM. против модели

Проверка самого принципа. P6 говорит, что сжатая объектность ведёт себя как пыль: её масса связи не убывает, то есть «потолок» уравнения состояния равен нулю. Можно спросить данные, где этот потолок на самом деле. Я заменяю в правиле ноль на и отпускаю его свободно. Совместный фит ставит его на . Это сотые доли от нуля при возможном диапазоне от −⅓ до +⅓, но сам ноль отстоит на , примерно 3σ. Со свободным потолком DSIC обходит ΛCDM на при одном лишнем параметре. Однако цена — : это гораздо дальше от локальных измерений (~73), чем у любой стандартной модели. Отрицательный потолок означает, что масса связи запертой объектности со временем слегка растёт. В картине §2.1 у этого есть смысл: объектность падает в себя, и данные хотят именно этот знак. Но величину я вывести не могу, а цена в слишком высока.

Поэтому я оставляю как принцип, а эту проверку считаю главным количественным вызовом модели: данные хотят от неё чуть больше, чем даёт принцип. открыто

9.7 Полный спектр реликта

Угол — одно число. Сам реликт даёт сотни: спектры температуры и поляризации, в которых видны пики звуковых волн, их высоты и затухание. Чтобы проверить на них DSIC, я перевожу фон модели на язык стандартной программы CAMB [23]. Вещество — объектность с центром — входит как обычная материя: . Пространство, которое прибавляет ядро, — из (19″) — задаю для программы как гладкую «жидкость» с таблицей [24]. Это перевод, а не новое вещество: форма целиком задана ядром, свободных параметров у неё нет. CAMB воспроизводит темп (19′) точнее на всём пути от сегодня до . Рекомбинацию, звуковые волны, рост возмущений и линзирование программа считает сама, по обычной местной физике.

Данные — спектры Planck 2018 TT, TE и EE на –2508 в сжатой форме plik-lite [25] и два бина TT при [26], всего 615 точек. Оптическую толщину я фиксирую на , общую амплитуду подбираю. У ΛCDM свободны ; у DSIC — . Свободного у DSIC нет: количество вещества задаёт ядро.

Полный спектр реликта и BAO в совместном подборе

Рис. 11
DSICΛCDMPlanck 2018 ± 1σ
Рис. 11. Спектры TT, TE, EE: лучшие подборы по одному реликту; кривые DSIC и ΛCDM почти сливаются. Вкладки BAO: насколько каждая точка DESI DR2 отклоняется от модели в совместном подборе реликта, сверхновых и BAO, в единицах ошибки.
Таблица 4. Полный спектр реликта (615 точек Planck 2018) и совместный подбор с 1580 сверхновыми Pantheon+ и 12 точками DESI DR2. Звуковой горизонт и рекомбинацию каждая модель считает сама (CAMB).
величинаΛCDMDSIC
только реликт: χ²586.6584.1
только реликт: H₀67.970.6 ± 0.5
только реликт: Ωₘ (у DSIC — A_m)0.3080.285
только реликт: μ₀—0.744 ± 0.003
вместе: χ² реликт / SN / BAO588.0 / 1390.0 / 11.2589.1 / 1387.2 / 18.9
вместе: χ² итого1989.21995.2
вместе: H₀; r_d, Мпк68.7; 147.469.4; 146.6

Результат двойной. По одному реликту DSIC описывает весь спектр не хуже ΛCDM: при одинаковом числе параметров. выполнено Это самый строгий экзамен космологии, и на нём держится форма ранней истории (19′): пики совпадают, потому что до модель — та же смесь вещества и света, что подчиняется лабораторной физике. Реликт при этом сам выбирает фазу модели, , и — между значением Planck в ΛCDM и SH0ES.

Вместе со сверхновыми и BAO модель проигрывает: , примерно 2.4σ; на этих данных ΛCDM правдоподобнее примерно в 20 раз. Реликт и сверхновые тут почти ни при чём (+1.1 и −2.8). Проигрыш даёт BAO (+7.7), и почти целиком — две точки DESI: при расстояние короче измеренного на 2.9σ, при темп ниже измеренного на 2.1σ (рис. 11). Причина в том, что реликт жёстко фиксирует количество вещества, а оно в DSIC однозначно задаёт фазу ; при такой фазе кривая расстояний не попадает в обе точки сразу. Сверхновые хотят , реликт — : внутри модели это расхождение около 1.7σ. против модели

Допущения расчёта одинаковы для обеих моделей: сжатое правдоподобие Planck вместо полного, фиксированная , нулевые массы нейтрино, гладкая добавка пространства без собственных возмущений, рост возмущений вещества по ОТО. Это честное приближение, но не полный анализ Planck. Расчёт повторяет скрипт dsic_cmb_check.py.

10Язык тёмной энергии

Чтобы сравнить DSIC с тем, что видит DESI, переведу её на язык «материя + тёмная энергия». Тёмной энергии как вещества в DSIC нет — это именно перевод. Материя в нём — пылевая амплитуда из (19′), так что произвола нет, а «тёмная энергия» — пространство, которое прибавляет ядро (19″):

(22)

Получается характерная картина. Сегодня . Около оно пересекает −1, глубже в прошлом становится «фантомным», а плотность падает до нуля к , где включается пылевая фаза. Аппроксимация вида на даёт , . DESI DR2 вместе с реликтом и сверхновыми находит то же направление: , с Pantheon+; , с Union3; , с DESY5 [6].

Осторожно с этим совпадением. Аппроксимация сильно зависит от выбранного интервала (на выходит , ), потому что настоящая кривая DSIC не линейна по . Совпадение направления — качественное. Количественно это проверяет только совместный фит из §9.6, и там DSIC пока уступает. открыто

Эффективная тёмная энергия DSIC и аппроксимации DESI

Рис. 12
DSIC DESI + CMB + Pantheon+ DESI + CMB + Union3 DESI + CMB + DESY5 Λ
Рис. 12. Кривые DESI — аппроксимации w₀ + wₐ(1 − a) по лучшим значениям из [6], без полос ошибок. Плотность тёмной энергии DSIC исчезает к z = 2.26: это резкое и проверяемое отличие от Λ и от линейной аппроксимации.

11Время в разных точках и ранние объекты

Общее время есть только у ядра. Внутри пространства время относительно: у каждой материи оно своё. В однородном среднем часы всех сопутствующих наблюдателей идут одинаково, но это не общее время, а следствие одинаковых условий. Места с разной историей сжатия и разной связностью (§2.1) живут по разным часам.

Жёсткая проверка. Кривые блеска далёких сверхновых растянуты во времени как . По 1504 сверхновым DES на измерено (статистическая и систематическая ошибки) [15]. Значит, в поздней Вселенной время далёких объектов отличается от нашего ровно на , без добавок на уровне процента. DSIC это выполняет автоматически: период световой волны растягивается так же, как её длина. выполнено

Чёрные дыры. С законом внутреннего времени бюджет времени у ранних объектов почти такой же, как в ΛCDM. Эддингтоновский рост (45 млн лет на e-складывание) от лёгкого зародыша в 100 масс Солнца не успевает для 5 из 6 известных объектов при –11 — и в DSIC, и в ΛCDM. От зародышей в масс Солнца успевают все шесть. Нехватка времени — общая проблема космологии, а не особенность DSIC.

Гипотеза: нераспавшиеся остатки. В DSIC естественна другая картина. Самые сжатые участки монолита могли не распасться, когда среда вокруг отлипла. Что такое эти сгустки, я не знаю; скорее всего, это что-то вроде чёрных дыр. Тогда массивная чёрная дыра — не быстро собранный объект, а остаток, масса которого унаследована. Это близко к тяжёлым и первичным зародышам, которые сейчас всерьёз обсуждают. JWST находит то, что такая картина ожидает: «спящую» чёрную дыру при массой — около 40 % массы всей галактики при аккреции ~2 % от предела [16]; объект QSO1 при , где дыра тяжелее всех звёзд галактики [17]. Авторы первой работы объясняют её вспышками сверхбыстрой аккреции, так что это одно из нескольких объяснений, а не доказательство. гипотеза

Предел гипотезы и выход из него. Если бы внутри сгустка были звёзды, живущие по ускоренному времени своей эпохи, то при «застывании» на сжатии рекомбинации к им было бы около 5 млрд лет собственного времени против 0.7 у фона. Таких старых звёзд не видно. Противоречия нет, если сгусток тёмный, как чёрная дыра: его внутреннее время снаружи не наблюдается, а звёзды вокруг рождаются позже из окружающей среды и живут по фоновому времени. Тогда гипотеза ожидает очень массивные чёрные дыры в галактиках с молодыми звёздами — такие, как в [16, 17]. Проверка — массивные «погасшие» галактики при [18]: их звёзды должны быть не старше фона.

12Как опровергнуть модель

Модель полезна только если её можно опровергнуть. Вот проверки, которые я считаю решающими, и мои критерии.

  1. Совместный фит сверхновых, BAO и реликта. Сейчас против DSIC с одним углом реликта и с полным спектром (§9.7). Если с DESI DR3 и новыми каталогами разрыв вырастет выше ~10 при тех же предпосылках, модель в нынешнем виде можно считать отвергнутой. То же — если потолок уйдёт от нуля дальше чем на 5σ: тогда принцип P6 неверен.
  2. Плотность тёмной энергии на –2.3. DSIC требует, чтобы эффективная тёмная энергия падала почти до нуля к (). Реконструкция, показывающая постоянную плотность на этих z, опровергает модель.
  3. Форма на . DSIC: при , при . Плоская , измеренная с независимо закреплённым , работает против DSIC.
  4. Переход к ускорению. DSIC: (при ), ΛCDM Planck: 0.631. Точность ±0.03 в модельно-независимых реконструкциях различит их.
  5. Растяжение времени. Любое достоверное отклонение показателя от 1 для сверхновых противоречит принципу, по которому строится красное смещение.

Радиальный BAO на –3.5 модели не различит: там действует фаза свободной материи, и разница DSIC с ΛCDM меньше 1 %.

13Что не сделано

  • P6 опирается на картину §2.1. открыто Размер объекта держит его собственный центр, а длину световой волны задаёт пространство; поэтому сжатая объектность ведёт себя как пыль, а свет — нет. Это объяснение качественное: из окружности оно не выведено. Насыщение задаёт реальная плотность света — её измеряют, но модель её не предсказывает.
  • Потолок . против модели Данные ставят его на , а не в ноль принципа. Знак совпадает с картиной «объектность падает в себя», но величину я не вывожу, а свободный потолок даёт нереалистичное (§9.6).
  • Правило измерения . открыто Множитель — ход внутренних часов, и данные его поддерживают: без него совместный фит сверхновых и BAO хуже на (§4). Но почему ход часов входит в масштаб, из принципов не выведено.
  • Несветящееся вещество. открыто Всё, что внутри пространства, — объектность. Количество вещества, то есть объектности с центром, модель задаёт сама: , и именно оно обеспечивает рост структур (§9.3). Количество света модель не задаёт — его измеряют. Атомы — 15 % вещества; что такое остальные 85 %, модель не говорит.
  • Возмущения и спектр реликта. открыто Полный спектр посчитан стандартной программой (§9.7) в предположении, что вещество растёт по ОТО, а добавка пространства гладкая. Собственной теории возмущений у DSIC нет; полное правдоподобие Planck (поляризация на малых , линзирование) не использовано.
  • BAO. против модели При звуковой горизонт на 1.6 % короче нужного BAO (§9.6). С полным спектром реликта проигрыш сосредоточен в двух точках DESI, и (§9.7).
  • Напряжение Хаббла. открыто По полному спектру реликта DSIC даёт — ближе к SH0ES, чем ΛCDM, но вместе с BAO 69.4. Напряжение слабеет, но не снимается.
  • Локальная картина. открыто Общий центр схлопывания связанных систем и проступание пространства в пустотах (§2.1) описаны только качественно. Нужна мера связности, при которой центр становится общим, и проверка, отличается ли такое неоднородное расширение от однородного среднего в данных.
  • Сгустки. открыто Что это, неизвестно; скорее всего, что-то вроде чёрных дыр. Если они тёмные, их внутреннее время снаружи не видно, и противоречия со слишком старыми звёздами нет (§11). Правило времени для отдельного сгустка ещё предстоит найти.

14Заключение

Я начал с одной мысли: абсолютного масштаба нет, а пространство и объектность — два полюса одной нормы. Если равномерно течёт сам коэффициент масштаба, а наблюдатель сделан из объектности, его линейка и часы дают одну функцию . Из неё без параметров формы следует вся поздняя Вселенная: , переход к ускорению при , конечный горизонт. На сверхновых и BAO эта геометрия с одним параметром описывает данные наравне с ΛCDM. Ускорение в этой картине — не действие скрытой компоненты, а разбег двух масштабов, увиденный изнутри.

Ядро одно не объясняет раннюю Вселенную, и я показал, почему: свет не успевает дойти до реликта, нуклеосинтез идёт слишком быстро. Второй принцип — материя не выходит за пределы пространства — превращает эту неудачу в программу. Сжимается среда, а не атомы; в сжатой материи быстрее идёт внутреннее время. Точка, где это включается, следует из самого ядра. Если запертая объектность ведёт себя как пыль — а в нашей фазе она падает в себя, — закон внутреннего времени следует без подобранных чисел, и модель сама вычисляет звуковой горизонт, получает стандартный нуклеосинтез, возраст 13.69 Гыр и из угла реликта.

При этом модель не лучше ΛCDM. Полный спектр реликта она описывает так же хорошо, но вместе со сверхновыми и BAO уступает: на с полным спектром и на с одним углом. Данные ставят потолок уравнения состояния объектности чуть ниже нуля принципа, сам принцип опирается на качественную картину, а для роста структур нужно несветящееся вещество: его количество модель задаёт сама, а природу — нет. Её ценность я вижу в другом: в происхождении кривой. Та же история расширения получается из одного геометрического начала, а эффективная тёмная энергия меняется в ту же сторону, куда указывает DESI. Решат данные ближайших лет.

AДиаграмма формул

Слева — поздняя Вселенная, справа — ранняя. Каждый узел помечен статусом; стрелка означает «следует из».

Поздняя Вселенная (ядро)

Норма полюсов P2
масштаб перетекает, норма сохраняется
↓
Равномерное течение P3
время ядра; изнутри не наблюдается
↓
Проекция P4
наблюдатель видит только модули
↓
Линейка и часы P4, P5
c = const выбирает единственный ход часов
↓
Масштаб правило измерения
пространство в линейках, пересчитанное по часам
↓
Кинематика выведено
q = 0 при μ² = 3 − √5; q = ½ при μ² = (8 − 2√7)/3
↓
Расстояния выведено
горизонт конечен; dχ/dz = c/H точно
↓
Данные z < 2.3 проверено
SN Δχ² = +0.05; SN+BAO (свободный r_d) −5.0; хронометры, D_M/D_H, z_t

Ранняя Вселенная (сжатие)

Граница ядра выведено
при нужных 2.42
и нуклеосинтез ×24: на z ≳ 3 ядро расширяется слишком быстро
↓
Сжатие P6
сжимается среда, а не атомы; запертая объектность ведёт себя как пыль
↓
Внутреннее время P6
в сжатой материи время идёт быстрее
↓
Включение выведено
минимум содержания H²b³: q = ½, z = 2.26, гладкая сшивка
↓
Закон Σ следует из P6
рост как √κ, насыщение ≈ 24.6 от реального света
↓
Одна формула следует из P6
F = E²ядра/(1+z)³; A_m = 0.3248 из непрерывности
↓
Звуковой горизонт вычислено
r* = 142.7 Мпк, H₀ = 67.9, возраст 13.69 Гыр
↓
Совместный тест Δχ² = +4.5
SN + BAO + θ* со своим r_d: ΛCDM пока лучше; потолок w_c по данным −0.013 ± 0.004
↓
Полный спектр реликта Δχ² = +6.0
CAMB: только реликт −2.5 (наравне с ΛCDM); вместе с SN и BAO +6.0, проигрыш в двух точках BAO

BОбозначения

символсмыслзначение / диапазон
масштабы пространства и объектности со знаком (ядро)
угол на окружности; знаки возвращаются за 2π
модули, видимые наблюдателю
доля объектности[0, 1]; сегодня
время ядра (время перетекания)изнутри не наблюдается
собственное (внутреннее) время наблюдателя
скорость течения μ во времени ядра
наблюдаемый масштабный фактор,
красное смещение
темп расширения, замедление, эффективное уравнение состояния
расстояния: сопутствующее, фотометрическое, поперечное, радиальное
степень сжатия; сегодня 1.17, на реликте 970;
масса связи сопутствующего шара в ядреминимум при
потолок уравнения состояния объектностипринцип: 0; данные: −0.013 ± 0.004
ускорение внутреннего времени сжатой материи1 при , до 24.6
точки и 0.874032; 0.950175
амплитуда пылевой фазы; плотность излучения0.3248;
звуковой горизонт на рекомбинации и на эпохе drag; угол акустического масштаба142.7, 145.3 Мпк;

CКак воспроизвести

Все числа статьи воспроизводятся открытыми скриптами из репозитория github.com/az-zase/DSIC. Нужны numpy и scipy, для §9.7 ещё CAMB.

  1. dsic_full_check.py — один файл для Google Colab, который пересчитывает с нуля все числа статьи, включая таблицу 1 (156 проверок: ядро, таблицы 1–3, сжатие, рост, тёмная энергия, ранние объекты) и сверяет их с текстом. Несколько минут.
  2. dsic_three_phase.py — ранняя Вселенная (§8–9) по одной формуле (19′): требование (15), минимум G(κ) и точка включения (18′), сравнение закона (19) с требуемым, звуковой горизонт (21), H₀ из θ*, возраст, нуклеосинтез, рост, чувствительность к потолку w_c. Проверяет себя на ΛCDM Planck: r* = 144.3 Мпк, 100θ* = 1.04035 против 1.04110. Около минуты.
  3. dsic_joint_test.py — совместный тест таблицы 3, включая фит со свободным потолком w_c: сверхновые без калибраторов SH0ES, DESI DR2 и θ*, звуковой горизонт каждой модели вычисляется функциями из dsic_three_phase.py. Несколько минут.
  4. dsic_clock_factor_test.py — проверка множителя часов в правиле (7): сравнивает и на сверхновых и форме BAO DESI DR2 (§4). Около минуты.
  5. dsic_cmb_check.py — полный спектр реликта и совместный подбор (§9.7): переводит фон DSIC в CAMB, сравнивает спектры с Planck 2018 и считает подбор вместе со сверхновыми и BAO. Быстрая проверка — пара минут, полный подбор заново — час-два.

Минимальная проверка на бумаге: возьмите . Тогда , ; при получаете и . Рисунок 10 считает раннюю часть прямо в браузере.

—Литература

  1. A. G. Riess et al., Observational Evidence from Supernovae for an Accelerating Universe and a Cosmological Constant, AJ 116, 1009 (1998).
  2. S. Perlmutter et al., Measurements of Ω and Λ from 42 High-Redshift Supernovae, ApJ 517, 565 (1999).
  3. D. M. Scolnic et al., The Pantheon+ Analysis: The Full Data Set and Light-curve Release, ApJ 938, 113 (2022); arXiv:2112.03863.
  4. D. Brout et al., The Pantheon+ Analysis: Cosmological Constraints, ApJ 938, 110 (2022); arXiv:2202.04077.
  5. A. G. Riess et al., A Comprehensive Measurement of the Local Value of the Hubble Constant (SH0ES), ApJL 934, L7 (2022); arXiv:2112.04510.
  6. DESI Collaboration (M. Abdul-Karim et al.), DESI DR2 Results II: Measurements of Baryon Acoustic Oscillations and Cosmological Constraints, Phys. Rev. D 112, 083515 (2025); arXiv:2503.14738.
  7. Planck Collaboration (N. Aghanim et al.), Planck 2018 results. VI. Cosmological parameters, A&A 641, A6 (2020); arXiv:1807.06209.
  8. E. Di Valentino et al., In the Realm of the Hubble Tension — a Review of Solutions, Class. Quantum Grav. 38, 153001 (2021); arXiv:2103.01183.
  9. M. Moresco et al., Setting the Stage for Cosmic Chronometers, ApJ 898, 82 (2020); arXiv:2003.07362.
  10. O. Farooq & B. Ratra, Hubble Parameter Measurement Constraints on the Cosmological Deceleration–Acceleration Transition Redshift, ApJL 766, L7 (2013); arXiv:1301.5243.
  11. V. Sahni, A. Shafieloo & A. A. Starobinsky, Two New Diagnostics of Dark Energy, Phys. Rev. D 78, 103502 (2008); arXiv:0807.3548.
  12. C. Blake et al., The WiggleZ Dark Energy Survey: Joint Measurements of the Expansion and Growth History at z < 1, MNRAS 425, 405 (2012); arXiv:1204.3674.
  13. S. Nesseris, G. Pantazis & L. Perivolaropoulos, Tension and Constraints on Modified Gravity Parametrizations of G_eff(z) from Growth Rate and Planck Data, Phys. Rev. D 96, 023542 (2017); arXiv:1703.10538.
  14. B. Sagredo, S. Nesseris & D. Sapone, Internal Robustness of Growth Rate Data, Phys. Rev. D 98, 083543 (2018); arXiv:1806.10822.
  15. DES Collaboration, The Dark Energy Survey Supernova Program: Slow Supernovae Show Cosmological Time Dilation out to z ∼ 1 (2024); arXiv:2406.05050.
  16. I. Juodžbalis et al., A Dormant Overmassive Black Hole in the Early Universe, Nature 636 (2024); arXiv:2403.03872.
  17. Primordial Black Holes as Seeds for Extremely Overmassive AGN Observed by JWST (2025); arXiv:2512.14066.
  18. A. Weibel et al., RUBIES Reveals a Massive Quiescent Galaxy at z = 7.3 (2024); arXiv:2409.03829.
  19. M. T. Murphy et al., Fundamental physics with ESPRESSO: Precise limit on variations in the fine-structure constant towards the bright quasar HE 0515−4414, A&A 658, A123 (2022); doi:10.1051/0004-6361/202142257.
  20. I. D. Karachentsev, O. G. Kashibadze, D. I. Makarov & R. B. Tully, The Hubble flow around the Local Group, MNRAS 393, 1265 (2009); arXiv:0811.4610.
  21. D. L. Wiltshire, Cosmic clocks, cosmic variance and cosmic averages, New J. Phys. 9, 377 (2007); arXiv:gr-qc/0702082.
  22. E. A. Milne, A Newtonian expanding universe, Q. J. Math. 5, 64 (1934); W. H. McCrea & E. A. Milne, Newtonian universes and the curvature of space, Q. J. Math. 5, 73 (1934).
  23. A. Lewis, A. Challinor & A. Lasenby, Efficient Computation of CMB Anisotropies in Closed FRW Models, ApJ 538, 473 (2000); arXiv:astro-ph/9911177.
  24. W. Fang, W. Hu & A. Lewis, Crossing the Phantom Divide with Parametrized Post-Friedmann Dark Energy, Phys. Rev. D 78, 087303 (2008); arXiv:0808.3125.
  25. Planck Collaboration (N. Aghanim et al.), Planck 2018 results. V. CMB power spectra and likelihoods, A&A 641, A5 (2020); arXiv:1907.12875.
  26. H. Prince & J. Dunkley, Data compression in cosmology: A compressed likelihood for Planck data, Phys. Rev. D 100, 083502 (2019); arXiv:1909.05869.