A Brief Theory of Almost Everything: Applications in Physics and Astronomy

English

A Brief Theory of Almost Everything — Applications in Physics and Astronomy

Version 1.3 — an independent research work introducing constraint geometry: dynamics emerges from projecting the system's unconstrained tendency onto the set of admissible variations. Applied to physics, cosmology, and astronomy with concrete numerical predictions tested and compared with observational products from DESI DR2, Planck, Pantheon+, KiDS DR5, and Quaia.

What is new in v1.3: the engine and the construction chain are fully executable and pass all included regression tests. The closed-loop field-dynamics engine (closed_loop_epsilon_today.py) and the construction chain — field→vacuum→gauge→α_eff across five separately tested modules — pass all 37 regression tests. The bridge was checked on 128 test states. For the tested states, both the maximum state error and maximum current error were exactly 0.0 in binary64 arithmetic (ENGINE_BRIDGE_FIDELITY_VERIFIED). Ward identity residual: ~10⁻¹⁶. CODATA does not enter any forward module — held-out comparison only.

Key results (full machine precision):

• Fine-structure constant: the structural product at the percolation boundary Q_c = 0.78415139 is a consistency identity, not a prediction — the three proto-parameters D_pre, γ_pre, α_fb,pre are historically CODATA-calibrated via cube-root (c = 1.000216822922278 per parameter from raw inputs 0.62, 0.30, 0.05) and have LEGACY consistency-check status. The structural product is not physical α — the EM channel is not open before percolation. Physical α_EM emerges after the C₋ → C₊ transition → vacuum relaxation → Z_F(0) → α_eff(0). The diagnostic transition factor needed to relate the structural product to the held-out CODATA value is Z_trans = 1.0006506098135668 (~650.6 ppm). It is not presented as an independent prediction. CODATA is strictly held-out.
  
    α_struct = Q_c·D_pre·γ_pre·α_fb,pre = 0.78415139 · 0.050010841135 · 0.300065046808 · 0.620134430071
    = 0.007297352564334787   (α⁻¹ = 137.03599917693685)
    binary64: 0x1.de3d429c77948p-8
    α_CODATA (held-out) = 0.007297352569283801   (α⁻¹ = 137.035999084)
    ratio = 0.999999999321807   Δ = 6.781929601240577×10⁻¹⁰ (by construction)
• Closed-loop sensitivity (shipped run: N=64, 2500 steps, 3 seeds; configurable to N=128, 4000 steps, 5 seeds via --full):
    ε_D = −1.7713455961280527×10⁻⁵,   ε_γ = −0.009296512169391462,   ε_α = +0.5291161492184115
    Locally stabilizing response B_J = −0.03790906171020161 < 0 (Q/Q_c window 1.02–1.10).
• Chemical reaction time: τ_chem(t) = ∫ k_r(S(t′))dt′ — a local process-specific measure of accumulated material transformation, distinct from physical time. Integrated into the block operator with a chemical connectivity layer.
• Fermion masses: m² = H_S/K_S(g) from constraint curvature, three gauge channels EMS/W, 10 masses from 9 parameters, RMS(log) = 0.389. This is a descriptive sector fit, not an out-of-sample prediction of the ten masses. Neutrino mass emerges automatically from the weak channel (α_W = 1.2524344685167571×10⁻²² MeV²).
• Interface lensing and U₁ domain network: candidate C1 has a local estimator significance of 5.66σ in KiDS DR5 (RA≈132°, DEC≈1°). None of the 100 null realizations exceeded the observed statistic, corresponding to the empirical bound p < 0.01; this is not presented as a global discovery significance. Tested through a pre-specified cascade of tomographic, PSF, B-mode, tile, S/N, and null tests (O4_decontamination.py). Tomographic shear-domain profile and 3D map generated by generate_c1_figures.py (KiDS DR5, 793K sources). 3D U₁ domain network visualised from Quaia DR3 quasars by generate_u1_domain_figures.py (4 panels: full map + Regions A/B/C with local expansion direction vectors). Legacy script dark_energy_vortices_en.py preserved for provenance (visually identical output, superseded terminology "vortex" → "domain").

Formalism (v1.1): three distinct admissibility objects (A₀ = exact zero-cost, A_lin = ker g_s, V_λ = soft projection); rank(g_s) = linearly constrained directions, dim ker g_s = linearly admissible; non-integrability → path dependence; memory = path dependence + evolving constraint C(s,V; Q, b).

Български

Малка теория за почти всичко — Приложение във физиката и астрономията

Версия 1.3 — самостоятелно изследване, въвеждащо геометрия на ограниченията: динамиката възниква като проекция на естествената тенденция върху множеството от допустими изменения. Приложена към физика, космология и астрономия с числени резултати, тествани и сравнени с наблюдателни продукти от DESI DR2, Planck, Pantheon+, KiDS DR5 и Quaia.

Ново във v1.3: двигателят и конструкторската верига са напълно изпълними и преминават всички включени регресионни тестове. Затвореният полеви двигател (closed_loop_epsilon_today.py) и конструкторската верига — поле→вакуум→калибровка→α_eff в пет независимо тествани модула — преминават всички 37 регресионни теста. Мостът е проверен върху 128 тестови състояния. За проверените състояния максималната грешка на състоянието и максималната грешка на тока са точно 0.0 при binary64 аритметика (ENGINE_BRIDGE_FIDELITY_VERIFIED). Остатък на Ward идентичността: ~10⁻¹⁶. CODATA не влиза в нито един forward модул — само held-out сравнение.

Основни резултати (пълна машинна точност):

• Константа на фината структура: структурният продукт при перколационната граница Q_c = 0.78415139 е идентичност по конструкция, не предсказание — трите прото-параметъра D_pre, γ_pre, α_fb,pre са исторически CODATA-калибрирани чрез cube-root (c = 1.000216822922278 на параметър от суровите входове 0.62, 0.30, 0.05) и имат статут на LEGACY проверка за съгласуваност. Структурният продукт не е физическо α — EM каналът не е отворен преди перколация. Физическото α_EM възниква след прехода C₋ → C₊ → вакуумна релаксация → Z_F(0) → α_eff(0). Диагностичният преходен фактор, необходим за съпоставяне на структурния продукт с held-out стойността, е Z_trans = 1.0006506098135668 (~650.6 ppm). Той не се представя като независимо предсказание. CODATA е строго held-out.
  
    α_struct = Q_c·D_pre·γ_pre·α_fb,pre = 0.78415139 · 0.050010841135 · 0.300065046808 · 0.620134430071
    = 0.007297352564334787   (α⁻¹ = 137.03599917693685)
    binary64: 0x1.de3d429c77948p-8
    α_CODATA (held-out) = 0.007297352569283801   (α⁻¹ = 137.035999084)
    отношение = 0.999999999321807   Δ = 6.781929601240577×10⁻¹⁰ (по конструкция)
• Затворен цикъл (shipped run: N=64, 2500 стъпки, 3 seed-а; конфигурируем до N=128, 4000 стъпки, 5 seed-а чрез --full):
    ε_D = −1.7713455961280527×10⁻⁵,   ε_γ = −0.009296512169391462,   ε_α = +0.5291161492184115
    Локално стабилизиращ отговор B_J = −0.03790906171020161 < 0 (Q/Q_c прозорец 1.02–1.10).
• Време за химическа реакция: τ_chem(t) = ∫ k_r(S(t′))dt′ — локална процесна мярка за натрупана материална трансформация, различна от физическото време. Вградено в блоковия оператор с химичен свързващ слой.
• Фермионни маси: m² = H_S/K_S(g) от кривината на ограничението, три канала EMS/W, 10 маси от 9 параметъра, RMS(log) = 0.389. Това е описателен секторен fit, а не out-of-sample предсказание на десетте маси. Неутринната маса излиза автоматично от слабия канал (α_W = 1.2524344685167571×10⁻²² MeV²).
• Интерфейсно лещиране и U₁ домейнна мрежа: кандидатът C1 има локална estimator значимост 5.66σ в KiDS DR5 (RA≈132°, DEC≈1°). Нито една от 100-те null реализации не надвишава наблюдавания статистически резултат, което дава емпиричната граница p < 0.01; това не се представя като глобална значимост на откритие. Проверен чрез предварително определена каскада от томографски, PSF, B-mode, tile, S/N и null тестове (O4_decontamination.py). Томографски shear-domain профил и 3D карта генерирани от generate_c1_figures.py (KiDS DR5, 793K източника). 3D визуализация на U₁ домейнната мрежа от Quaia DR3 квазари чрез generate_u1_domain_figures.py (4 панела: обща карта + региони A/B/C с вектори на локално разширение). Legacy скрипт dark_energy_vortices_en.py запазен за provenance (визуално идентичен резултат, остаряла терминология "vortex" → "domain").

Формализъм (v1.1): три обекта за допустимост (A₀ = точна нулева цена, A_lin = ker g_s, V_λ = мека проекция); rank(g_s) = линейно ограничени направления, dim ker g_s = линейно допустими; неинтегрируемост → зависимост от пътя; памет = зависимост от пътя + еволюиращо ограничение C(s,V; Q, b).

Contents

• A_Brief_Theory_of_Almost_Everything_Physics_and_Astronomy_BG.pdf — Bulgarian preprint (191 pages)
• A_Brief_Theory_of_Almost_Everything_Physics_and_Astronomy_EN.pdf — English preprint (182 pages)
• constraint_geometry_physics_astronomy_scripts.tar.gz — over 200 Python scripts, audit registry, README