8.14 暗黒物質粒子パラダイム

目次 ／ 第8章 エネルギー糸理論が挑むパラダイム

読み方ガイド

• 「暗黒物質粒子」が、余剰の重力的引きつけと構造形成を説明するために長く用いられてきた理由を整理します。
• 小さなスケールでの難点、観測プローブ間のずれ、直接探索の空白を示します。
• 統一的な書き換えとして、枠組みの中心に統計テンソル重力（STG）を置き、エネルギー・スレッド理論（EFT）のもとで統一テンソル核により、暗黒粒子を導入せずに動力学とレンズ効果を同時に説明します。微視的な供給は一般化不安定粒子（GUP）の「引く—散らす」統計から生まれ、放射側ではテンソル局所ノイズ（TBN）が表裏をなします。以下では、一般化不安定粒子、統計テンソル重力、テンソル局所ノイズという日本語の完全名称をそのまま用います。

I. 現行パラダイムが述べていること

1. 中核の主張

宇宙には、電磁相互作用に弱く結びつき、実質的に冷たく、圧力が小さく、衝突のない粒子として記述できる非発光成分があると考えられています。

1. この成分が早期にハロー状の足場を作り、通常物質が落ち込んで銀河や銀河団が形成されます。
2. 銀河回転曲線、重力レンズ、銀河団の力学、**宇宙マイクロ波背景放射（CMB）の音響ピークやバリオン音響振動（BAO）**は、「可視成分＋暗黒ハロー」の枠組みで総合的に整合します。

2. なぜ支持されるのか

少数のマクロ・パラメータで多様な観測を一階的に束ねられるパラメータ効率が高いからです。

• N 体計算や半解析法、流体フィードバックまで道具立てが成熟しています。
• 直感的な物語です。「引力が余る＝見えない質量がある」。

3. どう理解すべきか

本質的には現象学的な付け替えです。余剰の引力を余剰の質量として計上します。粒子の正体や相互作用は実験に委ねられ、多くの細部はフィードバック処方や多パラメータ調整で吸収されます。

II. 観測上の難点と論点

1. 小スケールの危機と「出来過ぎに整った」スケーリング則

• 矮小銀河の不足、too big to fail、コア—ハロー形状などの問題が繰り返し現れ、強いフィードバックと綿密な調整を要することが多いです。
• 力学量は、バリオン版 Tully–Fisher 関係や放射状加速度関係のように異常に引き締まった経験則に従います。可視質量 ↔ 外円盤の引力の結びつきがほとんど一つの曲線に乗り、「衝突のない粒子＋フィードバック」の話としては出来過ぎに見えます。

2. レンズ—力学の口径差と環境項

一部の天体では、レンズ質量と力学質量の間に小さいながら系統的なずれが見られます。さらに、同種の天体でも、大域的環境や視線方向に沿う向きの一致した弱い残差が現れます。すべてを「系統誤差／フィードバック」に回すと、診断力が落ちます。

3. 銀河団衝突の多様性

いくつかの個別例は「暗成分の分離」を示唆しますが、別の例では質量—ガス—銀河の位置関係がその直観と一致しません。系ごとに自己相互作用やウォーム／ファジーなど異なる微物理の改変を要し、物語がコラージュ化しがちです。

4. 直接探索の空白

直接検出、加速器、間接探査の各世代を重ねても、決定的な陽性は得られていません。微視的正体は不確かなままです。

短い結び

「暗黒ハローを付け足す」ことは一階では有効ですが、小スケールの整い過ぎ、プローブ間の口径差、個別例の多様性、実験的空白が並ぶと、統一像の維持に補丁と調整がますます必要になります。

III. エネルギー・スレッド理論による書き換えと読者が体感する変化

一文での書き換え

「見えない粒子」を統計テンソル重力に置き換えます。可視成分の分布が与えられると、統一テンソル核が外円盤の引力場を直接生成します。同じテンソルポテンシャルの基盤地図が、動力学とレンズ効果を同時に規定します――暗黒粒子は不要です。微視的には、一般化不安定粒子の生存期間に引力が重なり合うことで応答が生まれ、解体期には放射として場が埋め戻されます。これがテンソル局所ノイズの役割です。

直感的なたとえ

外円盤に「見えない砂」をもう一杯足すのではありません。エネルギーの糸（Energy Threads）が分布するエネルギーの海（Energy Sea）が可視物質と出会うと、張力の網へと自己組織化します。統一テンソル核の作用で生じるこの網目のテクスチャが、運動を所与の外部引力へと導きます。速度場と光路は、同じ網の二つの投影です。

三つの要点

• 粒子は応答へ――「質量を足す」から「応答を足す」へ。
  余剰の引力は、見えない質量の貯蔵庫ではなく、統一テンソル核と可視の密度（Density）場との畳み込み／総和から生じます。
  • 核の物理的意味：可視分布に対してエネルギーの海が伸び縮みする受けやすさ（感受性）。
  • 核の構成：スケールとともに滑らかに減衰する等方的ベース項＋外部場や幾何に結びつく異方的項（視線積分や環境を反映）。
  • 核の制約：近傍では通常重力を回収し、長い経路や低加速度では識別可能な改変を与えること。
• 「整った」経験則は、構造的な投影として現れる。
  バリオン版 Tully–Fisher や放射状加速度関係のタイトさは、統一テンソル核のもとでの投影効果です。
  • 可視の表面密度と核応答が速度スケールを共に決める。
  • 低加速度では、外部引力とバリオンがほぼ冪法則で共スケーリングする。
  • 核の飽和／遷移形状が散らばりを小さく抑える。銀河ごとのフィードバックが偶然に「揃う」必要はありません。
• 一枚の地図で、動力学とレンズを同時に下げる。
  同じテンソルポテンシャルの基盤地図と同じ核で、次を並行して減らします。
  • 銀河回転曲線の残差
  • 弱い重力レンズの**会合（κ）**の残差
  • 強いレンズの時間遅延の微小ドリフト
    それぞれに別の「継ぎ当て地図」が要るなら、統一は成立しません。

検証可能な手がかり（例）

1. 一つの核で複数観測（ハードテスト）：同一の銀河／銀河団で回転曲線と弱レンズ κを一つの核で同時にフィットし、強レンズの時間遅延へ外挿します。残差が同方向に収束するはずです。
2. 外部場効果（環境項）：衛星／矮小系の内部速度分布が、母天体の外部場強度に応じて予見可能に抑制／増幅され、優先方位と一致します。
3. 残差のコンパス：速度場とレンズマップの空間残差が同じ方向に配向し、同一の外部場方向を指します。これらをテンソル地形図として重ねると、**距離—赤方偏移（Redshift）**の微妙な方向性差を説明できます。
4. 銀河団衝突の統一読解：可視成分＋外部テンソル場から生じる会合ピークが、観測される方位と形状により近づき、ケースごとに粒子微物理を差し替える必要がなくなります。
5. ローカル回収：実験室や太陽系スケールでは、核の短距離極限が通常重力に戻り、近傍での矛盾を避けます。

読者が感じる変化

• 視点： 「見えない質量の追加」から、一枚の基盤地図＋統一テンソル核への転換。
• 方法： 調整を減らし、イメージングを重視。同じ地図で動力学／レンズ／距離を合同収束させます。
• 期待： 方向整合かつ環境に追随する小さな残差に注目し、**「一つの核で多数の観測」**が成立するかを試します。成立するなら、暗黒物質粒子の必要性は自然に後退します。

よくある誤解への短い答え

• 「暗黒物質の証拠」を否定するのか。 いいえ。余剰引力の見かけはすべて保持・統一しますが、粒子実在は前提しません。
• CMB や大域構造を壊すのか。 いいえ。初期から後期への遷移は、高テンソル位相の緩やかな減衰と統計テンソル重力で記述できます。CMB の「ネガ／パターン／レンズ」の読み替えは8.6 節を参照してください。
• 修正ニュートン力学なのか。 いいえ。余剰引力は、エネルギーの海（Energy Sea）とそのテンソル地形の統計的応答です。鍵は同じ地図上でのプローブ横断の統一と、明示的な外部場項です。
• 強レンズでの「暗いピーク」はどう説明するか。 可視成分＋外部テンソル場のもとで統計テンソル重力が生む会合ピークで説明します。個別例ごとに粒子パッチが要るなら、統一は支持されません。

節のまとめ

• 暗黒物質粒子パラダイムは、余剰引力を追加質量として扱い一階では成功しています。しかし、小スケールの整合性、プローブ間の口径差、個別例の多様性、実験的空白が重なると、物語は補丁頼みになりやすくなります。
• 統計テンソル重力と統一テンソル核は同じデータを別角度から説明します。
  a) 粒子を足さずに、外円盤の引力を可視の密度（Density）から直接生成する。
  b) 一つのテンソルポテンシャル地図で動力学とレンズを同時に統一する。
  c) 方向整合かつ環境に追随する残差をテンソル地形図の画素として扱う。
• 「一つの核で多数の観測」がより多くの系で成り立つなら、暗黒物質粒子は不要になります。そのとき余剰引力は、エネルギーの糸（Energy Threads）とエネルギーの海（Energy Sea）の統計的応答として見えるでしょう。未検出粒子の一族としてではありません。