第3.3節：引力透鏡效應：張度勢牽引的自然結果

目錄 ／ 第3章：宏觀宇宙

名詞約定

本節把透鏡所需的“額外牽引”統一解釋為：廣義不穩定粒子（GUP，見1.10節）在存續期疊加牽引形成的統計張度引力（STG，見1.11節），以及在解構/湮滅時注入能量形成的張度本地雜訊（TBN，見1.12節）。下文起統一簡稱為不穩定粒子，並在正文中使用統計張度引力、張度本地雜訊的中文全稱。

一、現象與困境

• 從弧到多像
  遠處天體的光經過前景星系或星系團時被“拽彎”，出現弧、環、多像；在更大範圍，成千上萬背景星系形狀被同向輕拉，形成弱透鏡的剪切花紋。
• 時間也被“拉長”
  同一源的不同光路到達時間相差天—周量級，時間延遲穩健可測且近乎不分色。
• 細節“彆扭”
  亮度比例異常、鞍點像易減亮/缺失、中央像被壓低或看不見、透鏡品質與動力學品質偏差且隨環境變化等，提示透鏡不僅在讀可見物質，還在回應介質自身的結構。

二、物理機制解讀

1. 地形視角：張度勢牽引
   宇宙是可被拉緊/放鬆的能量海。前景物體把海面拉成向內的“張度勢地形”（盆地與坡度）。光是海中的定向擾動波團，遵循“走更省的路”（費馬原理）：在這張地形上，波前被擰向盆地側，路徑被重定向，於是出現偏折、放大、成像多徑。
   在真空且幾何光學極限下，這種重定向近乎無色散；若路徑穿過等離子體或進入波動光學尺度（衍射/干涉），才會出現可測的頻率依賴與微修正。
2. 平滑“加成坡”：統計張度引力
   除了可見物質塑形的基礎內坡，還有一層由不穩定粒子存續期的細微牽引在時空中疊加平均得到的平滑、持久的“加成坡”：

• 強度足夠托舉： 與基礎內坡疊加，使透鏡聚焦更強，弧更長、環更完整。
• 與環境共調： 併合頻繁、噴流活躍、剪切強的區域“加成坡”更厚，透鏡更強；清靜環境則相對更弱。
• 視線積分效應： 透鏡“看到”的是整條光路上的綜合地形，因而透鏡品質往往高於僅據近鄰運動得到的動力學品質，在大尺度結構密集方向這種差異更明顯。

3. 細紋“暗漣漪”：張度本地雜訊
   不穩定粒子在解構/湮滅時向介質注入寬頻、低相干的微弱波團；海量波團疊加為彌散細紋，對光路的擾動像**“暗漣漪”**：

• 輕撥路徑： 在鞍點像最敏感，易致減亮、扭曲或缺失。
• 重分配通量： 亮度比例被改寫但幾乎不分頻段，與觀測一致。
• 亞結構“錯覺”： 這層細紋不是一堆額外小天體，卻能在像面留下“好像有很多/很少小團塊”的痕跡，自然解釋“有時過量、有時不足”的矛盾。

4. 時間帳本：幾何項 + 勢項
   多像的時間差 = 彎路更長（幾何項）+ 坡上“走慢”（勢項，等效於光學時間被抬高）。兩項都與頻率無關，故時間延遲近乎無色散。若透鏡地形在觀測期緩慢演化（團簇增胖、空洞回彈），還會疊加微弱、無色散的到達時序漂移。
5. 同一張圖：透鏡—旋轉—偏振共讀
   透鏡讀二維上的路徑重定向，旋轉曲線讀三維上的軌道攏緊，偏振/氣體紋理描出“坡的脊線與帶狀走廊”。三者應在空間上互相對得上：哪邊“坡更深、帶更清晰”，多種讀數應共同指向。

三、可檢預言與對賬（落地到觀測/擬合）

• P1｜無色散性
  強/弱透鏡的偏折與時間延遲在多波段應方向一致、幅度一致（剔除等離子體色散後）。若出現顯著分色，優先歸因於介質/波動效應而非地形本體。
• P2｜鞍點像優先異常
  亮度比例異常應偏向鞍點像並與細紋強度（張度本地雜訊代理量：射電彌散、併合軸、衝擊前緣）正相關。
• P3｜透鏡品質—環境相關
  透鏡品質—動力學品質差值應與視線上的大尺度 κ/φ、宇宙剪切強度正相關（視線積分的統計張度引力所致）。
• P4｜多曆元微漂
  強併合或強噴流系統的透鏡配置，在年—十年尺度上可能呈現像位/延時的極弱漂移（地形演化）。與射電彌散的緩變應同向。
• P5｜共圖對賬
  同一視場把弧/像—κ 等高線—旋轉曲線殘差—射電彌散—偏振主軸放在一張圖上，應呈共位/共向；若不共向，優先檢查前景去除/註冊誤差。
• P6｜參數經濟擬合
  採用“可見內坡 + 統計張度引力加成坡 + 張度本地雜訊細紋”三層模型，用少量共用參數聯合擬合像位/形狀/放大/延時，並與動力學、射電彌散交叉驗證。

四、與傳統理論對比

1. 共同點
   都能解釋弧、環、多像、時間延遲，並在主導情況下預測近乎不分色。
2. 不同點（本圖景的優勢）

• 參數更省： 無需為每個系統定制“隱形小團塊清單”；加成坡 + 細紋由統計過程統一給出。
• 多量共圖： 透鏡、旋轉、偏振、速度場在同一張度地圖上相互制約。
• 細節自然： 亮度比例異常、鞍點像失穩、透鏡—動力學偏差的環境依賴，從“坡 + 細紋”的結構敏感性順勢得出。

3. 包容性
   若未來確認新的微觀成分，它也可作為加成坡的顯微來源之一；即便不引入新物質，統計張度引力 + 張度本地雜訊已足以一體化說明主要透鏡現象。

五、類比

“山谷 + 水面暗漣漪”
山谷與坡度像張度勢地形，把行人（光）引向更省力的路；水面上看不見來源的暗漣漪像張度本地雜訊，讓影像輕微抖動、明暗重分配。宏觀是谷地定向，微觀是漣漪微調。

六、結論

• 平滑加成坡（統計張度引力）讓光被更強地聚攏，解釋弧、環、多像與整體放大。
• 幾何項 + 勢項共同造成近乎無色散的時間延遲。
• 細紋（張度本地雜訊）輕撥像位與通量，解釋亮度比例異常、鞍點像易失穩、亞結構“過多或過少”的表觀。
• 透鏡品質偏高源於它沿整條光路積分地形，而動力學僅讀近鄰。

把透鏡還原為“坡（統計張度引力） + 細紋（張度本地雜訊）”的介質效應後，弧/環/時間/亮度/環境依賴以及與旋轉曲線、偏振的空間對應，都回到同一張張度地圖之中，可用更少假設、更多共圖約束，給出統一而可檢的解釋。