2.4「エネルギーの海」は弾性的である：張力特性を示す首尾一貫の証拠

目次 ／ 第2章：一貫性の証拠 (V5.05)

I. 実験室での核心証拠：真空／準真空で弾性と張力を読み取る

境界・幾何・結合だけを変え、物質ターゲットを加えずに真空領域を直接探る。すると弾性的応答と張力様の応答が明瞭に現れます。

1. UHV（作用域＝キャビティ／ギャップ）

• 原子–表面の Casimir–Polder（1993–）：冷却原子を中性表面へ近づけ、距離と材料を掃引。位置ずれや準位シフトが校正曲線に従います。
  示すもの： 張力勾配と有効弾性剛性。境界を変えるだけで、真空内のモード密度と案内ポテンシャルを書き換えられます。
• キャビティQEDの Purcell 抑制／増強（1980–1990年代）：高Qキャビティで、長さやモード体積を調整。自発放出の速度と指向性を可逆に制御できます。
  示すもの： 弾性チャネルの工学化（「コヒーレンス・ウィンドウ」(Coherence Window, EFT) の観点）。「境界＝有効張力」と読み、エネルギー供給と結合強度を制御します。
• 単一原子の真空ラビ分裂（1992–）：強結合UHVで、原子とキャビティモードが可逆にエネルギー交換。スペクトルが二重線になります。
  示すもの： モードの蓄積／放出（T-Store）と低損失・高Q（T-LowLoss）。
• 高Qキャビティの高速境界チューニング（2000年代–）：長さ／Q／結合を高速変調すると、固有周波数が瞬時にシフトし、蓄積／放出を制御。
  示すもの： 張力地形の書き込み（T-Gradient）と弾性チューニング（T-Elastic）。

2. 準真空（UHV／低温／高Q：装置あり、読みは直観的）

• キャビティ・オプトメカニクス：光学ばね＆量子バックアクション（2011–）：放射圧が微小機械共振子を結合。サイドバンド冷却で基底近傍へ。剛性／減衰や固有周波数／線幅を可逆制御し、バックアクション／コヒーレンス限界を計測。
  示すもの： 可変弾性（T-Elastic）と低損失コヒーレンス（T-LowLoss）。
• キロメートル干渉計へのスクイーズド真空注入（2011–2019）：長尺真空管にスクイーズド状態を注入。統計だけを変え、量子ノイズ床を持続的に低減。
  示すもの： 張力テクスチャの統計的リシェイプ（T-Gradient）と低損失の可塑性（T-LowLoss）。
• UHV／低温の光学ばね：放射圧–機械モードの弾性結合。剛性／減衰／線幅を制御し、冷却／加熱を可逆に実行。
  示すもの： 弾性指標の直接読出し（T-Elastic）。
• 高Qキャビティの Δf ↔ ΔT 校正（2000–2010年代）：準真空下の微小応力／温度ドリフトでモード周波数が可測移動。Δf–ΔT 校正は安定。
  示すもの： 張力変化 → 位相／周波数変化（T-Gradient）。

小括（実験室）

• 弾性： 有効剛性、モード蓄積／放出、可逆なエネルギー交換。
• 張力： 境界＝地形の書き込み、勾配＝経路の案内。
• 低損失・高コヒーレンス： 高Q、バックアクション限界、持続的なノイズ低減。

結論： 「エネルギーの海」は、校正／プログラム可能な弾性—張力媒体です。

II. 宇宙スケールでの検証：弾性—張力の読みを拡大する

実験室の「ノブ」に相当する天球・到達時刻の指標があるかを確かめます。

1. CMB の音響ピーク（WMAP 2003；Planck 2013/2018）：多階調のピークが明瞭で、位置と振幅は一貫してフィット。
   読み： 初期の光子—バリオン流体は、張力を伴う弾性流体として振る舞い、モード／共振が計量可能。
   対応： 弾性／蓄積／低損失。
2. BAO の物差し（SDSS 2005；BOSS/eBOSS 2014–2021）：~150 Mpc のスケールが繰り返し検出。
   読み： 弾性音響モードが「凍結」して大域テクスチャとなる。実験室の「モード選別／生残」と同型。
   対応： 蓄積／張力勾配。
3. 重力波の速度と分散（GW170817 + GRB 170817A, 2017）：|v_g − c| は極小で、観測帯でほぼ無分散・低損失。
   読み： 海は横波の弾性波を運び、等価剛性が高く、損失が小さい。
   対応： 弾性／低損失。
4. 強重力レンズの時延距離とフェルマー面（H0LiCOW, 2017–）：多像の時延からフェルマーのポテンシャル面を再構成。
   読み： 経路コスト ≈ ∫n_eff dℓ。張力ポテンシャルが案内地形となる。
   対応： 張力勾配。
5. シャピロ遅延（Cassini 2003）：深い盆地近傍での余分な遅延を高精度で検出。
   読み： 局所上限と地形が共同で光学時間を引き上げ、「張力＝地形」の見立てに一致。
   対応： 勾配／弾性。
6. 重力赤方偏移／時計オフセット（Pound–Rebka 1959；GPS 常用）：周波数と時計の歩みがポテンシャル深さに比例して偏移。
   読み： 張力ポテンシャルがテンポと位相蓄積を決め、実験室のモード周波数ドリフト／群遅延と整合。
   対応： 蓄積／張力勾配。

小括（宇宙）

• 音響ピークとBAOは、共振し「凍結」できる弾性モードの存在を示す。
• 重力波のほぼ無分散・低損失は、海が弾性波を担うことを示す。
• レンズ／時延／赤方偏移は、「張力＝地形」という読みを経路とテンポの指標に翻訳する。

結論： 宇宙スケールで読めるのは、実験室の弾性—張力媒体を拡大した像です。

III. 判定基準とクロスチェック（強度をさらに高めるには）

• 同一ノブの写像。 実験室のコヒーレンス窓／しきい／張力テクスチャを、ピーク位置／線幅、時延分布、レンズのサブ構造に無次元フィットで写像する。
• 経路—統計の連動。 同一視線上で、より深い地形ほど遅延の長い裾と、より強く（あるいは急峻な）非熱揺らぎを同時に与えるはず。
• 低損失の閉ループ。 重力波の低分散／低損失と、オプトメカの高Q／バックアクション限界を付き合わせ、「同向の低損失」を検証する。

IV. まとめ

• 実験室側： 真空／準真空において、弾性（有効剛性・モード蓄積／放出・可逆交換）と張力（境界書き込み＝地形、勾配＝案内）を直接読む。
• 宇宙側： CMB／BAO の共振・凍結、低損失の重力波伝搬、レンズ／時延／赤方偏移による経路とテンポの書き換えは、実験室の読みと整合している。

統一的結論： エネルギーの海を弾性と張力場を備えた連続媒体として扱うと、真空キャビティから宇宙網まで一貫して照合できる定量的な証拠連鎖が得られます。これは 2.1（「真空は力／光／対を生む」）と補完し、〈海と糸〉の基盤をなします。