1.11: แรงโน้มถ่วงจากความตึงเชิงสถิติ

หน้าแรก ／ บทที่ 1: ทฤษฎีเส้นพลังงาน

I. คืออะไร (คำจำกัดความและสัญชาตญาณ)
แรงโน้มถ่วงจากความตึงเชิงสถิติ (STG) อธิบายผลรวมของความพยายาม “ดึง–โปรย” นับไม่ถ้วนที่ริเริ่มโดยอนุภาคไม่เสถียรเชิงทั่วไป (GUP): เมื่อมองเชิงสถิติ “ทะเลพลังงาน” ถูกดึงให้แน่นขึ้น และในสเกลใหญ่ปรากฏเป็น “ไหล่ลาด” ที่ผันแปรช้ามาก สสารและแสงที่เคลื่อนบนไหล่ลาดนี้จึงประสบแรงดึงส่วนเกิน เส้นทางเบนเล็กน้อย และเวลามาถึงที่เปลี่ยนไปอย่างประณีต
เพื่อแปลง “การดึงเฉพาะที่นับครั้งไม่ถ้วน” ให้เป็น “ไหล่ลาดในสเกลใหญ่” เราใช้งาน แกนตอบสนองเทียบเท่า (เสมือน “แม่แบบการตอบสนอง”): ในบริเวณเงียบและมั่นคงยาวนาน แกนนี้แทบไม่เปลี่ยน แต่เมื่อเกิดเหตุการณ์ใหญ่ เช่น การรวมตัว การเฉือน หรือความปั่นป่วน แกนจะเปลี่ยนเป็นแม่แบบเชิงเวลา–ทิศทางที่มี การหน่วง (ตอบช้าหนึ่งจังหวะ) และ การคืนรูป (ค่อย ๆ กลับสู่ฐานหลังเหตุการณ์) ความสัมพันธ์นี้เสริมกับ สัญญาณรบกวนพื้นหลังของความตึง (TBN): โดยมากจะ เห็นสัญญาณรบกวนยกขึ้นก่อน แล้ว ไหล่ลาดจึงเพิ่มชันภายหลัง หรือ “สัญญาณมาก่อน แรงตามมา”.

II. ก่อรูปอย่างไร (บวกรวมจากจุลภาคสู่มหภาค)

• หนึ่งครั้งเล็กมาก แต่จำนวนมหาศาล: การดึงแต่ละครั้งเปลี่ยนเพียงเล็กน้อย ทว่าทิศทางมัก สอดคล้อง กับการกระจายที่มองเห็น สนามภายนอก และขอบเขต
• ยืดเวลา–ขยายอวกาศ: เมื่อนำการดึงเล็ก ๆ มาบวกรวมตามกาล–อวกาศ เปรียบเหมือนบิดเส้นไหมนับไม่ถ้วนเป็นเชือก—ผลรวมสุดท้ายคือ ไหล่ลาดโดยรวม
• แม่แบบเป็นคนตั้งกติกา: แกนตอบสนองเทียบเท่ากำหนดว่า ที่ไหน เมื่อไร และไปทางใด การดึงจะถูกรวมเข้าได้ง่าย; ในเหตุการณ์ใหญ่ แกนเองก็ “เคลื่อน” ตามสภาพแวดล้อม
• ลำดับเหตุ–ผลชัดเจน: สัญญาณรบกวน จากการสลาย/ชดเชยมาเร็ว ส่วน ไหล่ลาด ต้องสะสมจึงเด่น—จึงเกิดรูปแบบ “สัญญาณมาก่อน แรงตามมา”

III. ลักษณะสำคัญ (ผูกตรงกับสังเกตการณ์)

• แม่แบบสองโหมด: พื้นที่เงียบ ≈ แม่แบบคงที่; พื้นที่เหตุการณ์ใหญ่ ≈ แม่แบบไดนามิกและไม่สมมาตรเชิงทิศ (มีแกนหลัก มีจังหวะ มีความทรงจำ)
• ไม่ “เลือกความถี่” แต่ “ยึดเส้นทาง”: เมื่อตัดอิทธิพลเบื้องหน้า เช่น พลาสมา ออกแล้ว สัญญาณต่างย่านคลื่นที่ วิ่งตามเส้นทางเดียวกัน ควรมี ส่วนเกิน (residual) เปลี่ยนไปในทิศเดียวกัน ความต่างหลักมาจาก สภาพแวดล้อมที่วิ่งผ่าน มิใช่เพราะแรงเลือกย่านคลื่น
• แผนที่เดียว ใช้ได้หลายงาน: แผนที่ศักย์ฐานแบบเอกภาพ ควรทำให้ส่วนเกินของเส้นโค้งการหมุน การเลนส์ และการโมดเวลา ลดลงพร้อมกัน; หากแต่ละช่องต้อง “แผนที่เสริม” ของตน แปลว่ายังขาดเอกภาพ
• การหน่วงและการคืนรูป: ในบริเวณรวมตัวหรือเฉือนแรง สัญญาณรบกวน จะขึ้นก่อน ไหล่ลาด จึงชันตาม; หลังเหตุการณ์ ไหล่ลาด ค่อย ๆ ถดถอยตามจังหวะเฉพาะ
• สอดคล้องเฉพาะที่: ในห้องทดลองและการทดสอบแรงโน้มถ่วงใกล้เคียง กฎมาตรฐานยัง ได้คืน; อิทธิพลใหม่เด่นใน เส้นทางยาว และ สถิติกลุ่มตัวอย่างใหญ่

IV. วัดอย่างไร (หลักเกณฑ์แปลผล)

• ผสานชั้นเป็นแผนที่เดียว: โปรยส่วนเกินเล็ก ๆ จากเส้นโค้งการหมุน เลนส์อ่อน/แก่ และความหน่วงเวลาลงบน พิกัดท้องฟ้าร่วม เพื่อตรวจ ทิศและลายแผนที่ร่วมกัน
• ปริมาณเชิง “ก่อน–หลัง”: ใช้การเทียบลำดับเวลาและสหสัมพันธ์เพื่อวัด ค่าหน่วงบวกที่เสถียร ระหว่าง สัญญาณรบกวน กับ ไหล่ลาด และตามติด จังหวะคืนรูป
• หลายภาพในเลนส์แก่: เส้นทางหลายเส้นของ แหล่งกำเนิดเดียวกัน ควร สหสัมพันธ์กันตามแหล่ง; ความต่างเล็กน้อยของความหน่วงเวลาและการเลื่อนแดงควร สอดรับ กับวิวัฒน์ของแกนหลัก
• สแกนสนามภายนอก: เปรียบเทียบทิศที่พึงประสงค์และแอมพลิจูดระหว่าง ดาราจักรเดี่ยว, กลุ่ม/กระจุก, จุดตาข่ายเอกภพ เพื่อหากฎเชิงระบบ
• ตรวจ “ไม่เลือกความถี่”: หลังหักผลกระทบเบื้องหน้า ส่วนเกิน ข้ามย่านคลื่น บนเส้นทางเดียวควร เคลื่อนไปพร้อมกัน
  (สอดรับกับสัญชาตญาณใน 2.1: สัญญาณมาก่อน แรงตามมา; ทิศเหมือนกันในอวกาศ; เส้นทางย้อนคืนได้ ซึ่งในธรรมชาติ มักเห็นเป็น วิถีคืนรูปหลังเหตุการณ์)

V. เทียบกับภาพกระแสหลัก (一句เดียว)
มิได้เพิ่ม “อนุภาคใหม่ที่มองไม่เห็น” แต่ตีความ แรงดึงส่วนเกิน ว่าเป็น การตอบสนองสะสมของการดึงเชิงสถิติ ยังคงอ่านภาพเชิงเรขาคณิตได้ แต่เหตุ–ผลผูกกับ ความตึงและสถิติ พื้นที่เงียบสอดคล้องการทดสอบเดิม; บริเวณเหตุการณ์ใหญ่ใช้ แม่แบบไดนามิก เพื่อ อธิบายหลายช่องพร้อมกันอย่างประหยัดกว่า

VI. เบาะแสที่ตรวจได้ (รายการ “ดูอะไร”)

• การจัดแนวทิศ: ส่วนเกินของการหมุน การเลนส์ และการจับเวลา เบนไปทางเดียวกัน ตาม แกนพึงประสงค์ เดียว และ แกนหลัก หมุนตาม สนามภายนอก/การเฉือน
• การหน่วงและคืนรูป: สัญญาณรบกวนกระโดดก่อน – ไหล่ลาดตามหลัง – แล้วถดถอย แบบสามจังหวะซ้ำได้ในหลายโดเมนข้อมูล
• แกนเดียว ใช้หลายงาน: ใช้ แม่แบบเดียวกัน ฟิต ไดนามิกส์และเลนส์ และ คาดการณ์ความหน่วงเวลา ให้ ส่วนเกินหดลงพร้อมกัน
• อิทธิพลสนามภายนอก: พลวัตภายในของ ดาราจักรบริวาร/แคระ เปลี่ยนไปอย่างเป็นระบบตามความแรงของ เจ้าบ้าน
• ทบทวนต่างยุคสมัย: ใน บริเวณเดียวกันของท้องฟ้า ส่วนเกินตามหลายยุคสมัย คืบช้า ไปตาม วิถีวิวัฒน์ที่ทำซ้ำได้

VII. สิบปรากฏการณ์เอกภพตัวแทนของแรงโน้มถ่วงจากความตึงเชิงสถิติ

• เส้นโค้งการหมุนราบขึ้น (ดู 3.1): แผนที่ฐานเอกภาพช่วย ลดส่วนเกินหลายรัศมี พร้อมกัน และ คลายความตึงระหว่าง “ความหลากหลาย–การจัดแนว”
• ความสัมพันธ์ Tully–Fisher ของสสารธรรมดา: สเกลที่แน่นระหว่างมวลกับความเร็วคล้าย ศักย์กำหนดรูป ภายหลังการออกแรงของ ไหล่ลาดเชิงสถิติ ยาวนาน
• ความสัมพันธ์ความเร่งของสสารธรรมดา: ความเบี่ยงเบนเชิงระบบทางฝั่ง ความเร่งต่ำ อธิบายได้ คุ้มกว่า ด้วย ฐานแรงดึงเชิงสถิติ
• เลนส์อ่อนระหว่างดาราจักร–ดาราจักร: บนสถิติใหญ่ ทิศประกอบของศักย์ลาด สอดคล้องกับ การกระจายที่มองเห็น และ สนามภายนอก
• shear เอกภพ: ลาย หุบ–สันศักย์ ขนาดใหญ่พ้องกับ “ภูมิประเทศ” จาก แผนที่ฐาน
• เลนส์แก่ (วงไอน์สไตน์/หลายภาพ) และความหน่วงเวลา: ความต่างเล็กน้อยตามหลายเส้นทาง และ การเลื่อนแดงระดับย่อย มาบรรจบกัน ทางเดียว บน แผนที่ฐาน; ในเขตเหตุการณ์เห็น การหน่วงของแกนหลัก/แอมพลิจูด
• ช่องว่างระหว่างมวลพลวัต–มวลเลนส์ของกระจุก: ใช้ แผนที่ฐาน อธิบายอคติของสองวิธี ด้วย “แพตช์” น้อยกว่า
• การเหลื่อมยอดมวลเมื่อกระจุกรวม (แบบ Bullet Cluster, ดู 3.21): ใต้ แม่แบบไดนามิก เฟสระหว่างยอดมวลกับยอดสว่าง เหลื่อมอย่างมีแบบแผน ตาม กาลสมัย
• ความเอนเอียง “ความแรงเลนส์” ของพื้นหลังไมโครเวฟคอสมิก (CMB): เพิ่มเล็กน้อย บนไหล่ลาดสเกลใหญ่ตามทิศสะสมยาวนาน
• “อัตราปรากฏเร็วเกิน” ของหลุมดำยักษ์ยุคต้น (ดู 3.8): ไหล่ลาดเชิงสถิติเข้มกว่า กับ ทางป้อนสสารเรียบกว่า ช่วยอธิบาย การก่อตัวรวดเร็ว–โตไว

VIII. สรุป
แรงโน้มถ่วงจากความตึงเชิงสถิติ แทนที่ “เพิ่มวัตถุ” ด้วย “เพิ่มการตอบสนอง”: ใช้ แกนตอบสนองเทียบเท่าที่ขึ้นกับสภาพแวดล้อม เพื่อรวม การดึงเฉพาะที่นับไม่ถ้วน ให้เป็น ไหล่ลาดสเกลใหญ่ เมื่อเงียบ แม่แบบคงที่; เมื่อเกิดเหตุการณ์ แม่แบบเป็นไดนามิก ไม่สมมาตร และ “มีความจำ” แผนที่ศักย์ฐานเพียงแผ่นควร ใช้ได้หลายช่อง ดึงให้ ส่วนเกินของการหมุน–เลนส์–เวลา มาบรรจบ ทางเดียวกัน และร่วมกับ สัญญาณรบกวนพื้นหลังของความตึง วาง เหตุ–ผล “สัญญาณมาก่อน แรงตามมา” ให้เห็นภาพรวมของ “ดึง–โปรย” อย่างครบถ้วน