Приветствую вас, друзья. Моя профессия инженер-программист. Как думаю многие из нас, всегда интересовался физикой. И вот, идея которая зародилась десяток лет назад, обрела чёткие формы сейчас, с помощью LLM. Без LLM это было бы невозможно.
Поиск ответов начался с двух наблюдений: крайняя схожесть проявлений оси времени t с осями пространства x y z в классической физике + стоячие волны (солитоны, синусоидальные). LLM помог мне сделать скрипт, который перебирает стабильные конфигурации волн в 4D. Результаты были любопытными: таких стабильных волновых мод было не много - они показали явную связь с известными нам барионами. (Барионы это общее название для всех комбинаций из известных кварков)
Модёль даёт цифры. Есть 5 настраиваемых параметров - натяжение струн u d s c d. (Кварки - это струны в модели) На выходе получаем 20+ значений масс известных барионов со средней погрешностью в 1%. Больше всего разброс даёт s-струна - не зря названа Strange.
Для валидации оставляю ссылку с документом теории и кодом, а в этой статье попытаюсь передать суть простыми словами. Вы вольны закинуть их в LLM, чтобы выяснить, пустая ли это трата времени или нет.
Сейчас у модели пять настраиваемых параметров — натяжения струн u, d, s, c, b.
Кварки = струны: это наш способ дискретно описать волновое явление. Настраиваем натяжение так же, как натягивают струну музыкального инструмента.
Три струны образуют узел. Изначально он Δ‑образный. Мы рисуем его на поверхности 4‑сферы радиуса 1 фм. Белая линия r на картинке показывает эту поверхность; она замкнута, поэтому радиусы выглядят необычно.
Похоже, по каждой строке‑кварку бегут противонаправленные фазовые волны со скоростью с. Δ‑форма стремится стянуться в Y‑узел (углы 120 °). Для лёгких барионов это и происходит; у тяжёлых (с несколькими s, c, b) узел может застыть в Δ‑варианте.
Встречно бегущие волны сходятся в общем 4D‑узле. Если сравнивать с музыкальным инструментом, то эти струны скорее работают как смычки, а сама сфера служит резонатором. Волны обмениваются натяжением, образуя стоячую синусоиду. Эта форма удлиняет путь встречных волн; часть энергии «заперта» в узле — так появляется масса. Чем выше натяжения и сложнее геометрия, тем тяжелее частица.
Пока достаточно одной 4‑сферы (1 фм) — большая размерность для расчёта масс не требуется. Проблема остаётся только со strange‑кварком: три дня гонял параметры, понял характер его отклонения, работа продолжается.
Новости теории публикую в ТГ.
Комментарии (42)
JuryPol
19.07.2025 13:27И вот, идея которая зародилась десяток лет назад, обрела чёткие формы сейчас, с помощью LLM. Без LLM это было бы невозможно.
...
LLM помог мне сделать скрипт, который перебирает стабильные конфигурации волн в 4D
Не совсем понял. Что означает ваше «без LLM это было бы невозможно»? Скрипт было невозможно написать вообще никому или конкретно вам? Какой-то неподъёмный объём кода, который людям не под силу в принципе?
8cinq Автор
19.07.2025 13:27В одной голове всё не поместится, чтобы это реализовать. Мне так кажется. Но если можно, то хорошо.
JuryPol
19.07.2025 13:27Просто меня зацепило «без LLM невозможно». Думал, что это вот такое давно ожидаемое народом явление супер ИИ... Сам физическую теорию построил, принципиально непостижимый человеком скрипт написал ну и т.д.
8cinq Автор
19.07.2025 13:27Не, не настолько. Я вообще про явление, что некий программер может нечто такое сделать.
Pshir
19.07.2025 13:27Без LLM это было бы невозможно.
Без LLM невозможно написать скрипт, который диагонализует матрицу?
Для валидации я оставляю ссылку с документом теории и кодом, а в этой статье попытаюсь передать суть простыми словами. Вы вольны закинуть их в LLM, чтобы выяснить, пустая ли это трата времени или нет.
Вы думаете, что все вокруг тоже пары по линейной алгебре на первом курсе прогуливали? Закидыванием чего угодно в LLM можно валидировать ровно одну вещь - саму LLM, в которую вы что-то закинули. А вот это что-то валидировать надо головой.
Барионы это общее название для всех комбинаций из известных кварков
Барионы - это частицы, состоящие из трёх кварков, а не все комбинации.
Модёль даёт цифры.
Даёт ли модель время жизни нейтрона и ответ, каким образом нейтрон распадается на протон, электрон и антинейтрино?
8cinq Автор
19.07.2025 13:27Дискуссии готов вести только в вежливой форме. Всё перед глазами.
Pshir
19.07.2025 13:27Не могли бы вы, пожалуйста, объяснить, зачем нужна LLM, если нужно просто диагонализовать матрицу? Скрипт я посмотрел, по результатам и задаю вопрос.
Не могли бы вы, пожалуйста, объяснить, каким образом с помощью LLM можно что-то валидировать?
Не могли бы вы, пожалуйста, объяснить, будут ли в вашей модели мезоны? И пентакварки? Как будут описываться лептоны?
Не могли бы вы, пожалуйста, прояснить, даёт ли модель предсказания для времени распада нейтрона? И почему он распадается на протон, электрон и электронное антинейтрино?
8cinq Автор
19.07.2025 13:27Так всё просто по вашему. Это простое решение стоило много много часов работы, смены сотни подходов.
vovagubin1987
19.07.2025 13:27Теория струн же есть. Проблема в том, что количество возможных неравенств Якоба там запредельно и имеет порядок около 500. Какая одна из них описывает вселенную неясно и нащупать решение нереально. Вы же по сути предлагаете какой то обрубок от теории струн.
8cinq Автор
19.07.2025 13:27Теория Струн — это огромный конструктор. UGFM — минималка, и это её плюс. Формулы Теории Струн были примером подхода по дискретизации волновых явлений. В UGFM нет лишних измерений и тысячи способов их свернуть. Только один узел‑Y, одна сфера и пять параметров. Всё считается обычным линейным алгебраическим кодом.
CBET_TbMbI
19.07.2025 13:27Чем это отличается от теории струн?
Что из физических законов и наблюдений она описывает и предсказывает? В цифрах и формулах.
Та же теория струн почему буксует всеми колёсами? Потому что кроме болталогии "всё есть струны" она не в состоянии описать даже атом водорода (1 протон и 1 электрон) с его свойствами.
8cinq Автор
19.07.2025 13:27Если не ошибаюсь, сегодня лучшие "струнные" подходы дают массы барионов с погрешностью 15–30 %. То есть порядок величин верный, но точного совпадения нет. В этих работах струна — всего лишь удобный математический инструмент; в природе буквально струн нет. Думаю, что настоящий учёный смог бы вывести те же цифры чисто из волновых уравнений, без струнной упаковки.
-
Модель уже даёт прогнозы для барионов, чьи массы ещё не измерены (это делает и конкурирующая Lattice QCD). Кроме того, из неё следует возможность нового типа ядерной реакции, связанной с переносом "струн" с одного узла на другой. Подробную формулу я пока не готов предъявить, но направление выглядит рабочим.
Поэтому обращаюсь к вам, энтузиастам: помогите раскрыть потенциал теории. В одиночку я это точно не вытяну.
CBET_TbMbI
19.07.2025 13:27Модель уже даёт прогнозы для барионов, чьи массы ещё не измерены
Начни с тех, что измерены. Как посчитать по этой теории массу (и прочие характеристики) хорошо изученных частиц.
Кроме того, из неё следует возможность нового типа ядерной реакции,
Опять же, начни с известного. Как эта теория объясняет и позволяет посчитать уже известные реакции.
n0isy
19.07.2025 13:27Я бы дальше пошел: вероятно автор может подогнать 5 параметров чтобы получить что то похожее на физический мир. Но давайте поступим иначе: скроем от расчета половину известных законов и констант. Второй половиной рассчитаем ваши 5 параметров. Потом рассчитаем скрытую часть и сверим результат.
Теория тогда теория, когда имеет доказанный предсказательный потенциал.
8cinq Автор
19.07.2025 13:271. Сколько «ручек» у работающих теорий?
– Расчёты Lattice QCD держатся на 5 bare‑масcах + десятке коэффициентов.
– UGFM v3.71 оперирует теми же пятью независимыми константами τ_u…τ_b и одним универсальным κ.2. «Подгон против предсказаний».
Калибрую единственный энергетический масштаб по протону, «закрывая глаза» на всё остальное, и прогоняю код. Результат:UGFM v3.71 держит ≈ 1 % точность по тяжёлым барионам и ~1.5 % в среднем: пять τ‑параметров описывают полный спектр. Две страндж‑точки (Λ, Ξ⁰) дают худшие 6–9 %, что прямо указывает, где модель нуждается в доработке SU(3)‑разрыва. Тяжёлые, ещё не измеренные узлы (ccc, bbb) получают числа, которые скоро проверит LHCb.
3. Тот самый «тест: скрыть пол‑констант».
UGFM v 3.71 описывает массы через шесть чисел: пять τ_flavour + универсальный κ. Ещё одна внешняя величина — масса протона — нужна только для привязки шкалы (аналог «a» в lattice), но не является свободным «винтиком». Всё остальное модель предсказывает сама.
8cinq Автор
19.07.2025 13:27>Как теория объясняет уже известные реакции.
Спасибо за совет. Займусь этим. С работой только неудобно. И без того надолго отодвинул из-за теории.
В данный момент теория неплохо изучила уровень бариона, но вне его ещё предстоит продвинуться. А хочется и барион перенести на волновые функции, вместо струн. Чтобы начинать с нуля, так с нуля.
TryDotAtwo
19.07.2025 13:27Почитай мой коммент ниже. Темка со струнами в 50-х годах прошлого века себя исчерпала
TryDotAtwo
19.07.2025 13:27Физик-теоретик на связи.
Сейчас у модели семь настраиваемых параметров — натяжения струн u, d, s, c, b + взаимодействие пружинок + масштабирование
Есть кхд на решетке, там массы кварков + константы связи нужны.
У тебя "массы кварков" + одна связь на всех + масштабирование. Допустим основное состояние ты посчитать можешь (что, в целом, не сильно удивительно, учитывая что у тебя 7 параметров в модельке), а как насчёт взаимодействий/наличия скорости. Кхд на базе сказанных параметров может вот:Что умеет считать Lattice QCD?
1. Спектр частиц (массы и возбуждения)
Массы адронов (протон, нейтрон, пионы, каоны, барионы с тяжелыми кварками и др.)
Возбуждённые состояния (резонансы)
Массы экзотических частиц (например, гибридов, тетракварков)
2. Матрицы переходов и амплитуды
Факторы распада (decay constants), например, fπf_\pifπ для пиона
Форм-факторы электромагнитных и слабых взаимодействий (важны для изучения структурных функций адронов)
Переходные амплитуды и вероятности процессов (например, K→ππK \to \pi \piK→ππ)
3. Структура адронов
Распределение зарядов и спина (структурные функции)
Вклад отдельных кварков и глюонов в массу и спин протона
Параметры распределения (PDF) и GPD (generalized parton distributions), хотя с ограничениями
4. Термодинамика КХД
Фазовые переходы (переход от конфайнмента к кварк-глюонной плазме)
Уравнение состояния при высокой температуре и плотности
Критические температуры и параметры фазового перехода
5. Взаимодействия и силы между частицами
Ядерные потенциалы (например, нуклон-нуклонное взаимодействие)
Силы между гиперонами
Взаимодействия в многочастичных системах (ядерный материал)
6. Исследование CP-нарушения и редких процессов
Электрический дипольный момент нейтрона
-
Амплитуды редких распадов и CP-нарушение
Плюс вот:Почему простая модель UGFM может неплохо угадывать массы барионов?
Масса бариона в большой степени определяется эффективной энергией связей между кварками
— а в UGFM эта энергия моделируется через натяжения струн и «жёсткость» системы. Такая упрощённая механика уже содержит главные масштабные параметры.Модели с «натянутыми струнами» исторически хорошо описывали спектры адронов
— ещё с 1960-х в физике адронов была идея, что кварки соединены струнами, и энергия этих струн (натяжение) даёт массу и регламентирует возбуждённые состояния.Симметрии и геометрия задают структуру спектра
— даже упрощённая геометрическая модель с тройным узлом даёт собственные частоты, которые кореллируют с массами реальных барионов.Калибровка на протоне задаёт масштаб энергии, после чего модель становится параметрически предсказательной для других барионов.
-
Большая часть массы бариона — это энергия сильного взаимодействия, а не просто сумма масс кварков
— и UGFM эффективно учитывает эту энергию через параметры натяжений и coupling.Итог
То, что UGFM угадывает массы хорошо — логично и ожидаемо для качественной модели, основанной на физически обоснованных параметрах натяжения и упругости.
Это как если бы простая модель колебаний струн на гитаре уже дала бы неплохое приближение к основным нотам — не идеально, но с понятной физикой.
8cinq Автор
19.07.2025 13:27Радует хоть оценка для модели "качественная". Тоже искал похожие подходы. Они есть, но заметно отличаются. Увидим, что будет дальше. Пока что я пытаюсь капнуть поглубже, уйти от струн в сторону гармоник и овертонов. Нужно лучше понять основу, перед тем как двигаться за 1 фм радиус.
1. Чем UGFM похожа и чем отличается от старых «мешочных»/струнных моделей
UGFM действительно близка к классическим bag‑ и flux‑tube‑подходам по идее «масса = энергия струнного натяжения», но различия заметные:
Конфайнмент описывается не потенциалом σ·r и не мешком с давлением B, а топологическим узлом в 6‑мерном пространстве.
Параметров шесть: пять натяжений для u…b‑струн + одна «жёсткость» κ. Кварковые массы как отдельные числа отсутствуют — в них «упаковано» натяжение.
Тот же набор τ работает сразу для лёгких и тяжёлых барионов; ранние модели обычно подгоняли c‑ и b‑сектора отдельно.
Потенциал получается геометрически (∝ 1/σ²), без феноменологического ввода.
2. Насколько прав оппонент, утверждая, что «это давно было и давало те же цифры»
Отчасти прав: MIT‑bag ещё в 80‑х воспроизводил массы N, Λ, Σ с ошибкой 2‑4 %. Однако:
Для c‑ и b‑барионов те же старые параметры уже промахивались на сотни МэВ; UGFM остаётся в тех же 2‑3 %.
В UGFM меньше «свобод» — нет отдельных mu, ms, mc, mb и нет разных σ для каждой пары кварков.
Математическая база другая: псевдо‑Финслерова геометрия и узловая топология вместо мешка или линейного потенциала.
3. Что ещё важно помнить при сравнении
Число параметров — не всё. Текущая версия UGFM пока считает почти только спектр, тогда как bag‑семейство давно научилось выдавать форм‑факторы, термодинамику и NN‑потенциалы. Это следующий тест на жизнеспособность UGFM.
«Совпадение в массах» — лишь первый уровень проверки. Интерес будет, если та же геометрия вытянет распады, CP‑нарушение и фазовый переход без введения новых ручек.
Разная физическая картина: в мешке масса — эффект давления, в UGFM — собственная частота узла. Даже при одинаковой цифре это разные пути к объяснению.
TryDotAtwo
19.07.2025 13:27У тебя такие же промахи в модельке есть. Свобод у тебя не меньше, ты можешь добавить не единую константу взаимодействия разных струн, а разные и за счёт этого уменьшить погрешность и убрать полностью промахи в странных барионах. Резонансы тоже лучше сможешь вычислить. Суть в том, что за твоей моделью стоит банальная идея, что параметры связного состояния определены через парные взаимодействия узлов, что пройдено уже давно в физике и является слишком грубой моделью (взаимодействия не парные даже в молекулах), которая чисто по построению не способна выдать те эффекты, которые реализованы в классической КХД, например у тебя невоспроизводимы структурные факторы, также ты никак не получишь из своей модельки асимптот свободу и прочие приколы. У неё предел - связанное состояние с плохой точностью (1% - это очень много)
Кварковые массы я и написал "массы", ты их просто скрыл в натяжение, но суть одна. Добавляешь разные взаимодействия "кварков" - число параметров такое же как в КХД будет.
TryDotAtwo
19.07.2025 13:27Кстати описание барионов через кварковые пространства также достоточно известная тема, можешь просто в учебнике найти
8cinq Автор
19.07.2025 13:27Молодец. Пятёрка. Вот бы с таким умом взять и развить теорию UGFM, а не паясничать.
TryDotAtwo
19.07.2025 13:27Её уже развили в 50-х и забросили в 60-х. Ты молодец, конечно, что решил попробовать, но физика очень далеко ушла уже и там есть важные задачи для прогеров, в том числе в теор физе. Потрать время туда лучше
8cinq Автор
19.07.2025 13:27Оцени концепт кода v4: https://t.me/ugfm_theory/48
Я убрал натяжения струн из настроек. Дай свою оценку. Это значит что-то или нет? Стоит в этом покопаться или ну его?
TryDotAtwo
19.07.2025 13:27Не важно как ты вычисляешь эти натяжения. Суть не меняется никак в твоей модельке. Если тебе нравится многомерность, то посмотри в сторону голографического принципа (адс/ктп-соответствие)
8cinq Автор
19.07.2025 13:27Модель предсказывает новые технологии. Если изучите версию теории 3.1, в тексте теории описаны гипотезы по новым подходам в науке и технике. Я не говорю, что это так и есть. Всё это требует проверки. Но если есть шанс, то мне кажется, что нужно разобраться.
TryDotAtwo
19.07.2025 13:27У тебя уже дурка пошла. Галоперидолу пропей. Нам, физикам, помогает поначалу
dimko33
19.07.2025 13:27Вопрос из дурки к настоящему сварщику:
Не приходилось ли вам как барионному наблюдателю задумываться о связи 3D-размерности с конфайнментом трёх кварков, как удержание развёртки в 3-бране из безразмерного/высокомерного, являясь активным стабилизатором нашей 4D-реальности, предотвращая коллапс?
dimko33
19.07.2025 13:27Если тебе нравится многомерность, то посмотри в сторону голографического принципа (адс/ктп-соответствие)
Тогда уж сразу AdS/QCD
Tzimie
Какие ещё параметры можно так получить помимо mass spectrum? И что вы называете массой частиц? Голая одетая?
Prohard
Это беда почти всех программистов - они не знают предметную область. Но думают, что знают лучше всех.
Soulskill
Это кодеры не знают. А программисты изначально должны знать предметную область.
8cinq Автор
Ответ простыми словами
Что, кроме масс, можно посчитать из этих же пяти натяжений?
Магнитный момент
Смотрим, как «течёт» фаза по каждой ножке узла — получаем g‑фактор бариона.
Зарядовый радиус / форм‑фактор
Берём, где на 4‑сфере плотность волны сильнее, где слабее — получаем средний «размер» заряда.
Аксиальный заряд gₐ
То же, но считаем кручение узла (спиновый «твист»).
Регге‑наклон (J‑M²)
Чуть крутим узел в первом орбитальном режиме — видим, как растут спины возбуждённых состояний.
Переходные частоты / ширины распадов
Маленький радиальный «бугорок» на узле даёт энергию, которая уходит в фотон, пион и т.д. — отсюда можно прикинуть энергии и вероятности распадов.
Все эти величины считаются из тех же пяти чисел натяжения u,d,s,c,b; никаких новых ручек не добавляется.
Что мы называем массой частицы?
В UGFM нет «голого» ядра, к которому потом что‑то добавляют. Масса — это вся энергия стоячей волны, запертой в узле.
Гашу волну — узел исчезает, энергии нет, «голое» ядро тоже ноль. Поэтому у нас сразу считается наблюдаемая, одетая масса, та, что видит эксперимент.
Tzimie
Проблема в том, что ваш метод как бы намекает что он даёт нечто фундаментальное. Но массы частиц (кроме кварков) это одетые массы, они зависят от всех виртуальных взаимодействий и поэтому не фундаментальны. С другой стороны, при попытке рассчитать голую массу это процесс расходится, намекая что есть минимальная длина или что-то в таком роде.
Tzimie
Наблюдаемая масса, которую видит эксперимент, зависит от энергии частиц, чем больше энергия, тем больше мы может отбросить "одежды"
8cinq Автор
Tzimie
Интересно. А что у нас с формулой Койде?
8cinq Автор
Формула Койде в UGFM пока не заложена. Текущая версия 3.71 воспроизводит только барионный спектр через сумму квант‑частот трёх струн (узел‑«вилка») и нигде не вводит корни из масс или тройку лептонов, на которых держится классическая эмпирическая связь Койде (∑ m)/(∑ √m)² = 2⁄3. Массы в UGFM вычисляются как M = ħ ∑ₖ ωₖ, где ωₖ — собственные частоты матрицы жёсткости K (см. § 4 «Mass from Coupled String Oscillations») ; никаких квадратичных корней и, тем более, лептонов модель пока не рассматривает. Поэтому «вилка» Койде напрямую не возникает; чтобы её проверить, пришлось бы сначала расширить UGFM на лептонные Y‑узлы и посмотреть, не вылезет ли там похожий безразмерный коэффициент. Это пока в списке идей на будущее, но в официальной документации v3.71 такого раздела нет.
Tzimie
Так я и не думал что она заложена, я надеялся что она возникнет сама из модели из первых принципов,а не как результат подгонки
8cinq Автор
Практический вывод для дискуссии
Койде — не фундаментальный постулат, а пока лишь красивая эмпирика. Даже Стандартная модель её не «объясняет».
UGFM сегодня адресует другой сектор. Требовать наличия формулы для е‑μ‑τ от текущей версии — как требовать CMB‑спектр от модели атомного ядра.
Когда UGFM расширится на лептоны, тогда будет честный тест: возникает ли соотношение само или надо добавлять новый параметр/симметрию. Если не возникнет — это действительно будет минус для претензии на «общую» теорию масс, но не для текущей адронной модели.