Cross-cycle Structural Information Geometry
Krzysztof Banasiewicz — independent researcher
Czy w tensorze odchyleń obserwabli kosmologicznych od predykcji modelu standardowego istnieje nielosowa struktura korelacyjna, której nie wyjaśnia inflacja i losowe fluktuacje kwantowe — i która mogłaby być śladem informacji z poprzedniego cyklu wszechświata?
Formalnie: czy operator A|ψ_cosmos⟩ = |ε⟩ produkuje nietrywialny stan resztkowy
|ε⟩, gdzie |ψ_cosmos⟩ enkoduje dane obserwacyjne, a A = I − M_ΛCDM jest
operatorem resztkowym względem modelu standardowego.
Pipeline jest zbudowany, zwalidowany i uruchomiony na prawdziwych danych przy 500 permutacjach bootstrap. Wynik: czysty null result. Metoda wykrywa wstrzyknięty sygnał na danych syntetycznych (d≈2.5), nie produkuje fałszywych pozytywów na danych proxy, a na realnych obserwablach nie znajduje istotnej korelacji międzyobserwablowej — żaden test nie przekracza p<0.05.
Co więcej, metoda sama się skorygowała: drgnięcie z=1.29 widoczne, gdy kanał α był gładkim modelem dipola, zniknęło (z=−0.66) po zastąpieniu go surowymi 293 absorberami King+2012. To pokazało, że tamto drgnięcie było artefaktem gładkości modelu, nie fizyczną anizotropią. Dane wczesnego wszechświata są zgodne ze standardową kosmologią.
Wczesne wersje (v1–v3) szukały sygnału w amplitudzie tensora X — most jako detektor anomalii lokalnej. To systematycznie zawodziło, bo:
Sygnał pamięci międzycyklowej nie jest lokalną anomalią. Jest słaby, rozproszony i globalnie skorelowany — może mieć
mean(X) ≈ 0przycorr(X) ≫ 0.
v4 szuka korelacji między-składnikowych, nie amplitudy. Zmienia to co enkodujemy, czym wyzwalamy most, jak działa operator A i co akumuluje RTANA.
X = { ΔC_ℓ, ξ_H(r), δα(x), δ(D/H), δ(nH/nHe) }
| Kanał | Obserwabla | Źródło | Charakter |
|---|---|---|---|
cl |
ΔC_ℓ (CMB TT) | Planck 2018 binned TT | realny (83 biny) |
x2 |
δ(D/H) | Cooke+2018 (+Kislitsyn 2024) | realny (8 pomiarów) |
x1 |
δ(Yp/He) | Aver+2015 + 7 kompilacji | realny (8 pomiarów) |
alpha |
δα/α | Webb+2011 / King+2012 | model dipola lub surowe (King A1) |
xi |
ξ_H(r) | eBOSS BAO | model parametryczny |
Kanał α występuje w dwóch wariantach: gładki model dipola (A + B·cos θ) oraz
surowe 293 absorbery z King+2012 (VizieR). Porównanie obu jest osobnym testem
(TEST 3 vs TEST 4).
Dane kosmologiczne (jedno okno = przedział kąta θ na osi dipola α)
│
▼
compute_correlation_features() → 8 cech korelacyjnych (NIE skalar amplitudy)
│ c[0]=corr(ξ,α) c[2]=corr(ξ,x1) c[4]=corr(x1,x2) c[5]=corr(cl,ξ) ...
▼
Obwód kwantowy XSIG v4
[clock PW] faza ∝ |Δcorr| (tempo zmian korelacji)
[system] cechy korelacyjne enkodowane RY
[bridge] qmnet conditional CZ, wyzwalany przez corr(ξ,α)
[operator] partial QFT na c[0:4] (zamiast tłumiących rotacji RZ)
▼
extract_observables_v4() → { parity, ancilla, ZZ02, ZZ45 }
▼
RTANAv4 → h_corr + h_bridge + h_tempo (akumulacja historii)
▼
S_struct = mean|ZZ02| · √t / std|ZZ02| (t-statistic, bez kalibracji)
| Mechanizm | Źródło | Rola w XSIG |
|---|---|---|
conditional_cz_bridge |
qmnet | most wyzwalany przez corr(ξ,α) |
| Page-Wootters engine | qmnet | zegar, faza ∝ |Δcorr| |
h(t) update loop |
RTANA | h_corr/h_bridge/h_tempo |
| emergentny czas | RQTE v3.0 | oś tempa zmian korelacji |
| Plik | Wersja | Rola |
|---|---|---|
xsig_fullrun_v5.py |
5.0.0 | GŁÓWNY — uruchamia wszystkie testy |
xsig_v4.py |
4.x | silnik: obwód kwantowy, RTANA, S_struct |
xsig_data_adapter.py |
— | Planck TT, windowing, attach_* |
xsig_bbn_catalog.py |
— | D/H (Cooke+2018), 3 schematy mapowania |
xsig_full_catalog.py |
2.0.0 | He, α model dipola, ξ_H BAO, wspólna oś |
xsig_king_catalog.py |
1.0.0 | α surowe absorbery (King+2012, VizieR) |
xsig_real_run.py |
— | (poprzedni runner, zachowany) |
xsig_v3.py |
3.x | archiwalna wersja amplitudowa |
pip install qiskit qiskit-aer scipy numpy matplotlibJeden plik uruchamia wszystko:
python xsig_fullrun_v5.pyWykonuje cztery testy bootstrap + tabelę zbiorczą:
TEST 1 proxy (tylko CMB realny) — walidacja: brak fałszywych pozytywów
TEST 2 CMB + D/H (Cooke), 3 schematy — pierwsza realna korelacja międzyobserwablowa
TEST 3 pełny 5-kanałowy, α = model dipola
TEST 4 pełny 5-kanałowy, α = surowe King+2012
Domyślnie 500 permutacji bootstrap (rozdzielczość p ≈ 0.002). Dla szybkiego
testu zmniejsz CONFIG["n_permutations"] w pliku. Na maszynie z otwartą siecią
adaptery pobiorą pełne dane (Planck z IRSA, King z VizieR); offline spadają na
wbudowane fallbacki.
python xsig_v4.py # sanity check silnika (dane syntetyczne)
python xsig_data_adapter.py # pobranie Planck TT
python xsig_bbn_catalog.py # smoke test D/H
python xsig_full_catalog.py # smoke test 5 kanałów
python xsig_king_catalog.py # smoke test α surowe
python xsig_fullrun_v5.py # PEŁNY przebiegNa prawdziwych danych nie ma „drugiego wszechświata" do porównania. Hipotezę
zerową budujemy przez permutację: tasujemy wartości wewnątrz każdego kanału
przez wszystkie okna (niszczy korelacje przestrzenne i między-składnikowe,
zachowuje rozkład brzegowy). p-value = frakcja permutacji o S_null ≥ S_obs.
Pytanie testowe: czy prawdziwe uporządkowanie obserwabli wzdłuż osi anizotropii α ma więcej struktury korelacyjnej niż losowe sparowanie?
S_struct rozróżnia tryb null (czyste ΛCDM) od memory (wstrzyknięty sygnał)
z d ≈ 2.4–2.5, p < 0.0001. Test constant (brak wariancji przestrzennej)
daje z ≈ 0 — potwierdza, że pipeline nie produkuje artefaktów.
| Test | z | p |
|---|---|---|
| proxy (CMB only) | +0.73 | 0.20 |
| CMB+D/H redshift_sorted | +0.55 | 0.29 |
| CMB+D/H value_residual | −0.26 | 0.57 |
| CMB+D/H constant | +1.06 | 0.13 |
| FULL 5-channel (α model) | +1.29 | 0.108 |
| FULL 5-channel (α King raw) | −0.66 | 0.724 |
Żaden test nie przekracza p<0.05 — spójny null na całej linii.
Kluczowa obserwacja: zastąpienie gładkiego modelu dipola α surowymi 293 absorberami King+2012 odwróciło znak sygnału (z +1.29 do −0.66, Δz = −1.95). W surowych danych rozrzut pomiarowy (σ ≈ 0.9×10⁻⁵) jest rzędu samej amplitudy dipola (0.97×10⁻⁵), więc realny szum „zjada" gładką strukturę.
Wcześniejszy przebieg referencyjny (50 permutacji) dawał te same rzędy wielkości; podbicie do 500 permutacji (v5.0.0) potwierdziło stabilność wyniku i pozwoliło odrzucić szybki test na 30 permutacjach, gdzie King raw fałszywie dawał z=+1.17 (artefakt zbyt grubej rozdzielczości p-value).
Skok z przy kanale α (model) mógł oznaczać jedną z dwóch rzeczy:
- A (ciekawa): anizotropia α koreluje z pozostałymi obserwablami — CMB, D/H, He częściowo układają się wzdłuż osi dipola.
- B (trywialna): to sam gładki dipol
cos(θ)reaguje na permutację — artefakt wstrzykniętej struktury, niezależny od korelacji z czymkolwiek.
W tabeli zbiorczej obie hipotezy dają identyczny podpis przy α=model. Ale zastąpienie modelu surowymi danymi King+2012 je rozdzieliło:
Model dipola: z = +1.29. Surowe 293 absorbery: z = −0.66.
Gdyby sygnał był korelacją fizyczną (A), surowe dane — bliższe rzeczywistości — powinny ją zachować lub wzmocnić. Zamiast tego sygnał zniknął. To wskazuje na hipotezę B: drgnięcie z=1.29 pochodziło z gładkości modelu, nie z fizyki. Surowy rozrzut absorberów (σ ≈ amplituda dipola) rozmył pozorną strukturę.
Wniosek: brak wykrywalnej korelacji międzyobserwablowej. Formalny test α-solo (ablacja) potwierdziłby to niezależnie, ale surowe dane już dały odpowiedź.
XSIG jest na etapie potwierdzonego null result na prawdziwych danych. Domknięty łańcuch dowodowy:
- syntetyk z wstrzykniętym sygnałem → wykrywa (d=2.4)
- proxy → nie produkuje fałszywych pozytywów (z≈0.7)
- 5 realnych/półrealnych kanałów → null (wszystkie p>0.05)
- model α dał drgnięcie → surowe dane King je obaliły (samokorekta metody)
Czego to nie oznacza: że pamięci międzycyklowej nie ma. Oznacza: przy obecnej czułości i w tym schemacie projekcji jej nie wykrywamy. Obserwable wczesnego wszechświata (CMB, D/H, He) plus realna anizotropia α nie wykazują wspólnej struktury korelacyjnej. To jest zgodne ze standardową kosmologią.
Wartość naukowa: negatywny wynik uzyskany metodą, która udowodniła, że (a) umie wykryć sygnał, gdy ten istnieje, i (b) umie odrzucić artefakt, gdy gładki model go podsuwa. Drugie jest rzadsze i ważniejsze niż pierwsze.
- Ablacja α-solo — formalne, niezależne potwierdzenie hipotezy B (surowe
dane King już ją wskazały). Plus
FULL − αiFULL − ξdla rozłożenia sygnału. Teraz to domknięcie publikacyjne, nie eksploracja. - Więcej okien — 16 to mało. Pełny Planck (83 biny) pozwala na 40+ okien CMB, co zmniejszy błąd wokół null i podniesie czułość.
- Surowe ξ_H z eBOSS DR16 zamiast modelu BAO — ten sam argument co przy α: model może dawać fałszywy sygnał z gładkości. King raw pokazał, że to realne ryzyko, więc ξ model też należy zastąpić surowymi danymi.
- Kontrola systematyk — korelacje międzyobserwablowe mogą pochodzić ze wspólnych błędów instrumentalnych, nie z fizyki. Osobny, otwarty problem.
- Pełny Planck PR4 zamiast binned TT, dla maksymalnej czułości CMB.
Krzysztof Banasiewicz · qhdalabs.contact@gmail.com LinkedIn · QHDALabs
MIT — patrz LICENSE.
Jeśli znajdziesz błąd — powiedz wprost. Jeśli znajdziesz coś ciekawego — napisz. Ten projekt znalazł null — i to dobry null: metoda, która umie wykryć sygnał, odrzuciła własny artefakt, gdy surowe dane zastąpiły wygodny model.