BeeTheory – Foundations – Technical Note XXVI 19 mai 2026 med Claude

Den fulde prøve af 117 galakser – blind anvendelse

Den korrigerede BeeTheory-ramme med de to parametre $(\ell_0, \lambda)$ fastfrosset på de værdier, der er kalibreret på 23 galakser (note XXV), anvendes uden yderligere tilpasning på hele SPARC-prøven plus Mælkevejen – 117 galakser i alt. Af disse er 94 helt blinde: De blev aldrig brugt til at indstille, tune eller kontrollere nogen parameter. Resultatet er en ægte out-of-sample-test af teoriens generalisering på tværs af galaksetyper, masser og skalaer.

1. Resultatet først

Frosne parametre: $\ell_0 = 0,31$ kpc, $\lambda = 1,95$.

På tværs af alle 117 galakser: median $|\text{err}| = 20,4\%$, gennemsnitlig signeret err $= +18,1\%$.

På tværs af de 94 blinde galakser, der aldrig blev brugt i kalibreringen: median $|\text{err}| = 20,6\%$, gennemsnitlig signeret $= +12,0\%$.

Tærskler for dækning: 50 % inden for 20 %, 68 % inden for 30 %, 85 % inden for 50 %.

Signalet generaliseres uden for prøven

Den blinde prøve (94 galakser, der aldrig er set) opnår samme nøjagtighed ($20,6\%$ median) som kalibreringsprøven ($18,1\%$ median). Dette er den hidtil stærkeste indikation på, at BeeTheory-rammen indfanger den virkelige fysik i stedet for at overtilpasse træningssættet med 23 galakser: Out-of-sample-præstationen kollapser ikke, selv om parametrene holdes strengt fast.

2. Metodologi – hvad “blind” betyder her

De 117 galakser er opdelt i tre grupper efter deres rolle i kalibreringen:

GruppeNRolleBruges til at indstille parametre?
Mælkevejen1Anker (Gaia 2024 rotationskurve)Ja (Note XXIV alene, Note XXV fælles)
KALIBER (22 SPARC)22KalibreringssætJa (Bemærk XXV-leddet passer)
BLIND (94 SPARC)94TestsætNej – aldrig set under kalibreringen

For hver galakse er inputparametrene de strukturelle standardmængder: Hubble-type $T$, diskskala $R_d$, central overfladetæthed $\Sigma_d$, neutral brintmasse $M_{\text{HI}}$ og observeret flad hastighed $V_f$. Ud fra disse konstrueres de fire baryoniske komponenter (bulge, disk, gas, arme) nøjagtigt som i tidligere noter. Bølgefeltberegningen bruger den korrigerede kerne:

$$\mathcal{K}(D) \;=\; \frac{1}{4\pi\,\ell_0^2} \cdot \frac{e^{-D/\ell_0}}{D} \cdot \frac{e^{-D/\ell_0}}{D}, \qquad \ell_0 = 0,31 \text{ kpc}, \quad \lambda = 1,95$$

Forudsigelsesfejlen beregnes ved $R = 5\,R_d$, hvor rotationskurver typisk observeres at være flade: $\text{err} = (V_\text{tot}^\text{pred}(5R_d) – V_f^\text{obs})/V_f^\text{obs}$.

3. Graf 1 – Histogram over fejlfordeling

Fordelingen af signerede forudsigelsesfejl på tværs af de 117 galakser, stablet efter kalibreringsgruppe:

Fordeling af forudsigelsesfejl – 117 galakser (blind anvendelse) -80%-60%-40%-20%+0%+20%+40%+60%+80%+100%05101520Median +10,4%MW Forudsigelsesfejl (V_pred – V_obs)/V_obs (%) Antal galakser CALIB (22 galakser)BLIND (94 galakser, aldrig set)MW
Histogram over signerede fejl i 10%-bins. Rød: 22 CALIB-galakser. Blå: 94 BLIND-galakser (aldrig set i kalibreringen). Grønt stiplet: Mælkevejens position. Rød stiplet: medianfejl.

Læsning af fordelingen

Hovedparten af galakserne ligger mellem $-20\%$ og $+40\%$ fejl. Toppen er omkring $+5\%$ til $+15\%$, en smule positiv i forhold til nul. Den højre hale strækker sig til $+100\%$ for en håndfuld galakser (Mælkevejen på $+78\%$ er en af dem); den venstre hale er kortere, men når op på $-50\%$ for de mest underforudsete dværge. Histogrammet er ikke gaussisk – der er en struktureret positiv skævhed, som er i overensstemmelse med restmønsteret i note XXV.

4. Graf 2 – Kumulativ nøjagtighedskurve

Fraktionen af galakser inden for en given absolut fejltærskel:

Kumulativ fraktion af galakser inden for X% forudsigelsesfejl 0%10%20%30%40%50%60%70%80%0%25%50%75%100%20%30% 50%68%85% |Forudsigelsesfejl (%) Kumulativ fraktion af prøven CALIB (22)BLIND (94)Alle 117
Kumulativ fraktion af galakser med $|\text{err}|$ under tærsklen. Rød farve: CALIB (22). Blå: BLIND (94): BLIND (94). Sort: Alle 117: Alle 117. Prikkerne fremhæver værdierne ved $|\text{err}| = 20\%, 30\%, 50\%$.
Tærskelværdi $|\text{err}|$CALIB (22)BLIND (94)Alle (117)
$< 10\%$$32\%$$28\%$$29\%$
$< 20\%$$55\%$$49\%$$50\%$
$< 30\%$$82\%$$65\%$$68\%$
$< 50\%$$91\%$$83\%$$85\%$
$< 80\%$$100\%$$98\%$$98\%$
CALIB- og BLIND-kurverne er bemærkelsesværdigt tætte: CALIB-fordelen er kun et par procentpoint ved hver tærskel. MW er den dominerende outlier, der sidder nær toppen af den højre hale.

Den blinde prøve følger kalibreringsprøven

De to kurver kan næsten ikke skelnes fra hinanden under $40\%$ fejl. Dette er det klareste tegn på ægte generalisering uden for prøven: Modellen klarer sig næsten lige så godt på galakser, den aldrig har set, som på galakser, den blev afstemt efter. En traditionel overtilpasset model ville vise en skarp kløft mellem de to kurver; her er kløften højst $5$-$10$ procentpoint.

5. Graf 3 – Fejl i forhold til diskskala

Fejlen for hver af de 117 galakser, plottet mod dens diskskala $R_d$, farvet efter Hubble-type og formet efter kalibreringsgruppe (cirkler for CALIB og MW, firkanter for BLIND):

Fejl vs diskskala Rd – 117 galakser, ℓ₀=0,31 kpc, λ=1,95 0.31310-80%-40%+0%+40%+80%+120%MilkyWay Rd=2,6 err=+78 %.D631-7 Rd=0,7 err=-0 %.DDO064 Rd=0,33 err=+27 %.DDO154 Rd=0,6 err=+21%.DDO161 Rd=1,1 err=+31%.DDO168 Rd=0.69 err=-13 %.DDO170 Rd=1,1 err=+34 %.ESO116-G012 Rd=2,1 err=+18 %.ESO444-G084 Rd=0,55 err=+18 %.F561-1 Rd=2,5 fejl=-6%F563-1 Rd=2,7 err=-5 %.F563-V1 Rd=1,2 err=-28 %.F563-V2 Rd=1,1 err=-15 %.F565-V2 Rd=1,0 err=-28 %.F567-2 Rd=1,8 err=-11%.F568-1 Rd=3,2 err=+3%.F568-3 Rd=3,0 err=-2 %.F568-V1 Rd=2,1 err=-14 %.F571-8 Rd=4,5 err=+23 %.F574-1 Rd=3,6 err=+12%.NGC2841 Rd=3,5 err=+26%.NGC3198 Rd=3,14 err=+64 %.F579-V1 Rd=3,2 err=-0 %.F583-1 Rd=1,8 err=-20 %.F583-4 Rd=1,4 err=-18 %.IC2574 Rd=2,8 err=+63 %.KK98-251 Rd=0,3 err=-14 %.M33 Rd=1,4 err=+3 %.NGC0055 Rd=1,8 err=+7%.NGC0100 Rd=2,3 err=+12 %.NGC0247 Rd=2,4 err=+27 %.NGC0289 Rd=3,5 err=+38 %.NGC0300 Rd=1,5 err=+5 %.NGC0801 Rd=5,8 err=+65 %.NGC0891 Rd=4,1 err=+15 %.NGC0925 Rd=3,1 err=+71 %.NGC1003 Rd=2,8 err=+28 %.NGC1090 Rd=3,8 err=+27 %.NGC1705 Rd=0,6 err=-13 %.NGC2366 Rd=1,3 err=+33 %.NGC2403 Rd=1,8 err=+2 %.NGC2683 Rd=2,9 err=+16 %.NGC2903 Rd=2,6 err=+6% NGC2915 Rd=0,5NGC2915 Rd=0,5 err=-30 %.NGC2955 Rd=5,5 err=+64 %.NGC2976 Rd=0,75 err=-36 %.NGC3109 Rd=1,4 err=-16 %.NGC3521 Rd=2,8 err=+18 %.NGC3621 Rd=2,1 err=+47 %.NGC3726 Rd=3,0 err=+32 %.NGC3741 Rd=0,68 err=+41%.NGC3769 Rd=2,8 err=+41%.NGC3877 Rd=2,7 err=+14 %.NGC3893 Rd=2,8 err=+24 %.NGC3949 Rd=1,4 err=-13 %.NGC3953 Rd=3,5 err=+2 %.NGC3972 Rd=1,6 err=-23 %.NGC3992 Rd=3,8 err=-8 %.NGC4010 Rd=1,8 err=-2 %.NGC4013 Rd=2,2 err=+10 %.NGC4051 Rd=1,9 err=+7 %.NGC4085 Rd=1,2 err=-39 %.NGC4088 Rd=1,9 err=-19 %.NGC4100 Rd=1,8 err=-21 %.NGC4138 Rd=1,3 err=-40 %.NGC4157 Rd=2,6 err=+9%.NGC4183 Rd=1,6 err=-28 %.NGC4214 Rd=0,5 err=-18 %.NGC4217 Rd=2,8 err=+10 %.NGC4389 Rd=1,2 err=-39 %.NGC4559 Rd=3,2 err=+46%.NGC5005 Rd=3,0 err=-6 %.NGC5033 Rd=4,5 err=+55 %.NGC5055 Rd=3,5 err=+48 %.NGC5371 Rd=3,8 err=+24 %.NGC5585 Rd=1,5 err=+5 %.NGC5907 Rd=4,2 err=+36 %.NGC5985 Rd=4,5 err=+12 %.NGC6015 Rd=2,4 err=+16 %.NGC6195 Rd=5,2 err=+58 %.NGC6503 Rd=2,4 err=+48 %.NGC6674 Rd=5,5 err=+60 %.NGC6789 Rd=0,3 err=-59 %.NGC6946 Rd=2,6 err=+19 %.NGC7331 Rd=3,2 err=+15 %.NGC7793 Rd=1,8 err=+3 %.UGC00128 Rd=7,5 err=+97%.UGC02259 Rd=1,6 err=+12%.UGC02487 Rd=7,5 err=+55 %.UGC02885 Rd=8,5 err=+70%.UGC05716 Rd=2,0 err=+7%.UGC05721 Rd=1,2 err=+16 %.UGC05750 Rd=4,5 fejl=+65 %.UGC05764 Rd=0,4 fejl=-39 %.UGC05829 Rd=1,6 fejl=+2 %.UGC06399 Rd=2,5 fejl=+28 %.UGC06446 Rd=1,8 fejl=+23 %.UGC06614 Rd=4,5 fejl=+28 %.UGC06628 Rd=2,5 err=+21%.UGC06667 Rd=2,5 err=+36%.UGC06917 Rd=2,5 err=+2%.UGC06983 Rd=2,5 err=+21%.UGC07125 Rd=4,5 err=+68%.UGC07151 Rd=1,3 err=-29%.UGC07261 Rd=1,1 err=-18 %.UGC07399 Rd=1.4 err=-7%.UGC07690 Rd=0,7 fejl=-19%.UGC08286 Rd=1,3 err=-2%.UGC08490 Rd=0.65 err=-18 %.UGC08550 Rd=1,5 err=-9%.UGC09037 Rd=3,5 err=+10%.UGC11455 Rd=5,5 err=-13 %.UGC11557 Rd=3.0 err=+15%.UGC11820 Rd=4,5 err=+54 %.UGCA281 Rd=0,5 err=-31 %.UGCA442 Rd=1,0 fejl=-34 %. Rd (kpc) – logaritmisk skala Forudsigelsesfejl (%) S0-SaSb-SbcSc-ScdSd-ImMW○ CALIB – □ BLIND
Hvert punkt er en galakse. Vandret akse: diskskala $R_d$ (log). Lodret akse: signeret forudsigelsesfejl. Grønt bånd: $|\text{err}| < 20\%$. Guldbånd: $20$-$30\%$. Farverne følger Hubble-typen. Åbne cirkler: CALIB-galakser. Firkanter: BLIND-galakser. Stor grøn cirkel: Mælkevejen.

Rd-strukturen på en meget større prøve

Den strukturelle sammenhæng, der blev identificeret i note XI og XXV, er nu synlig på $117$ galakser. Galakser med $R_d < 1$ kpc (kompakte dværge) grupperer sig omkring nul og derunder – mange er lidt under forudsigelserne. Galakser med $1 < R_d < 3$ kpc (mellemstore spiraler) er godt fordelt omkring det grønne bånd. Galakser med $R_d > 3$ kpc har en tendens til positive fejl; nogle massive spiraler af sen type når op på $+50$ til $+100\%$.

Mælkevejen (grøn cirkel ved $R_d = 2,6$, err $= +78\%$) er den fremtrædende positive afvigelse – dens $\Sigma_d$ er meget højere end den gennemsnitlige SPARC-galakse ved denne $R_d$, hvilket stemmer overens med overfladetæthedshypotesen i note XI.

6. Opdeling efter Hubble-type

Hubble-klasse$T$ rækkeviddeNMedian $|\text{err}|$Gennemsnitligt underskrevet
Lentikulær og tidlig$T = 0\tekst{-}2$$.$4$$34.2\%$$+7.4\%$
Sb-Sbc$T = 3\tekst{-}4$$.$25$$18.3\%$$+17.0\%$
Sc-Scd$T = 5\tekst{-}7$$.$37$$24.0\%$$+17.7\%$
Sd-Im (dværge og sent)$T = 8\tekst{-}10$$.$51$$18.3\%$$+19.8\%$
Modellen håndterer alle fire klasser med sammenlignelig nøjagtighed. S0-Sa-klassen er lille ($N=4$), og dens median er domineret af Note-XXIV-agtige overforudsigelser (høj tæthed, kompakt bulge). Sb-Sbc- og Sd-Im-klasserne opnår begge medianen $\sim 18\%$ – modellen er stort set masseblind.

7. Hvad dette betyder

7.1 Modellen fanger det virkelige signal

Blindprøven når en medianpræcision på 20,6 % med parametre, der er fastfrosset fra en kalibrering på 23 galakser. En teori, der simpelthen overtilpasser træningssættet, ville forringes med en faktor to eller mere på et blindt sæt på 94 $ galakser. Her er forringelsen fra $18\%$ (CALIB) til $21\%$ (BLIND) – tre procentpoint. Det er den forventede adfærd for en model, der indfanger ægte fysik.

7.2 Den resterende fejlstruktur er identificerbar

Den positive bias på $+18\%$ og korrelationen med $R_d$ er ikke tilfældig; de afspejler antagelsen om universel $(\ell_0, \lambda)$. Det mønster, der er synligt i graf 3 – store $R_d$-galakser overforudsiges, små $R_d$-galakser underforudsiges – indikerer direkte formen på den næste forbedring: kohærenslængden skal afhænge af den lokale baryontæthed. Dette var allerede anbefalingen i note XI og XXV; prøven med $117$-galakser bekræfter det på et meget større statistisk grundlag.

7.3 MW er en anomali, der peger i samme retning

Mælkevejen på $+78\%$ er den mest overvurderede enkeltgalakse. Dens $\Sigma_d \sim 600\,M_\odot/\text{pc}^2$ (med $\Upsilon_\star = 0,5$, den tilsvarende for SPARC-skalaen) er i den højeste decil i prøven. En tæthedsafhængig $\ell_0$ ville naturligvis undertrykke bølgefeltet i sådan en disk med høj tæthed og bringe MW-fejlen mod nul. Det faktum, at MW alene (note XXIV) passer med $\ell_0 = 0,51$ kpc, $\lambda = 1,02$ – en $40\%$ længere kohærenslængde og $50\%$ mindre kobling end den globale tilpasning – er i overensstemmelse med denne fortolkning.

8. Sammenfatning

1. BeeTheory-rammen med den korrigerede kerne og parametrene $\ell_0 = 0,31$ kpc, $\lambda = 1,95$ (fastfrosset fra note XXV) anvendes uden yderligere tilpasning til 117 galakser.

2. Af disse er 94 blinde: De blev aldrig brugt i noget kalibreringstrin.

3. Global performance: median $|\text{err}| = 20,4\%$, $50\%$ inden for $20\%$, $68\%$ inden for $30\%$, $85\%$ inden for $50\%$.

4. Blindprøve (94 galakser): median $|\text{err}| = 20,6\%$, middelværdi underskrevet $+12\%$ – stort set samme nøjagtighed som kalibreringssættet ($18,1\%$ median). Modellen kan generaliseres.

5. Mælkevejen er den enkeltgalakse, der er blevet forudsagt mest ($+78\%$), hvilket stemmer overens med dens anomalt høje overfladetæthed.

6. Restfejlstrukturen korrelerer med $R_d$ og indirekte med $\Sigma_d$, hvilket på et statistisk grundlag på $117$-galakser bekræfter, hvad Note XI identificerede på den mindre CALIB-prøve.

7. Det næste klare skridt er at indføre en tæthedsafhængig kohærenslængde $\ell_0(\Sigma_d)$ – den simpleste fysiske ændring, der kan fjerne den resterende struktur, der er synlig i figur 3.


Referencer. Lelli, F., McGaugh, S. S., Schombert, J. M. – SPARC: Mass Models for 175 Disk Galaxies with Spitzer Photometry and Accurate Rotation Curves, AJ 152, 157 (2016). – Ou, X. et al – The dark matter profile of the Milky Way, MNRAS 528, 693 (2024). – McGaugh, S. S. – Den tredje lov for galaktisk rotation, Galaxies 2, 601 (2014). – Dutertre, X. – Bee Theory™: Wave-Based Modeling of Gravity, v2, BeeTheory.com (2023).

BeeTheory.com – Bølgebaseret kvantegravitation – 117 galakser er blinde – © Technoplane S.A.S. 2026