Любой, кто хоть раз читал статьи по BSM-физике (Beyond Standard Model), знает этот жанр: автор берёт понравившуюся аномалию, изобретает под неё частицу с удобными квантовыми числами и красиво объясняет, почему она ещё не найдена. Работает и в другую сторону: если начать с «а давайте найдём что-нибудь экзотическое», очень легко незаметно для себя выбрать координату, которая заранее выглядит интересно — просто потому что вы уже знаете, чем всё закончится.

Мы попробовали построить систему, которая физически не может так делать. Не потому что мы очень дисциплинированные, а потому что выбор кандидата отделён от его оценки стеной: сначала координата замораживается, и только потом система начинает узнавать, что она вообще выбрала. Написать так — просто. Не обмануть себя на каждом следующем шаге — гораздо сложнее. Ниже — сначала то, что мы построили как архитектуру, а потом — что конкретно из этого получилось, включая места, где мы сами чуть не сжульничали и как это поймали.

Часть 1. Что мы построили

Не система про частицы с добавленным слепым отбором, а domain-neutral pipeline, в котором ParticleSpace — один инстанс

Так буквально написано в докстринге ключевого модуля:

Authoritative domain-neutral scientific research-cycle closure.
Question -> UnknownBoundary -> Owner/Axis Space -> Competing Hypotheses >= 5
-> Prediction Contracts -> Falsification -> Expected Information Gain
-> Experiment -> Evidence -> Post-derivation Novelty -> Ledger -> Next Frontier.

Три детали, которые несут основную защиту от подгонки результата:

• ≥5 конкурирующих гипотез, обязательно из разных механистических семейств, прежде чем вообще можно начать ранжирование — нельзя закрыть конкуренцию пятью косметически разными версиями одной и той же идеи.

• Отдельный модуль axis_modeling.py стартует не от заявленного закона, а от данных: сэмплирует область, обучает только low-capacity baseline, ищет структуру в остатках, предлагает недостающую ось — и тестирует её на out-of-distribution партиции, прежде чем что-либо предложить.

• Слой загрузки данных scientific_data_ingestion.py прямо запрещает себе быть специфичным под предметную область: «adding a physics, chemistry, mechanics, or mathematics dataset must not add a second download/parser algorithm». Один загрузчик и один валидатор провенанса — для любой науки.

Наверху стоит ScientificPromotionCore — единственный owner, которому вообще разрешено повысить статус модели до LAW_CANDIDATE:

DATA -> FORMAL VALIDITY -> ABSOLUTE FIT -> ADVERSARIAL COMPARISON
-> STRUCTURAL/PRACTICAL IDENTIFIABILITY -> OOD -> REPLICATION -> RECEIPT

Явное правило поверх него: ни взвешенный score, ни утверждение языковой модели, ни claim литературной новизны, ни расчёт information gain не могут воскресить модель, провалившую эти гейты раньше.

Это уже работает не только на частицах

Самое конкретное доказательство того, что архитектура действительно domain-neutral, — не декларация, а то, что на ней уже стоит.

Нейтрино. Модуль глобальной комбинации привязывает DayaBay, KATRIN, T2K и обе ветки Super-Kamiokande (атмосферную и солнечную) к одному неизменяемому кандидатному объекту: глобальную статистику нельзя посчитать, если хоть один из требуемых owner’ов не выполнил свой likelihood именно для этого digest’а кандидата, и общие приоры обязаны быть де-дублированы. Отдельно есть алгебраический слой, который доказывает точные алгебраические свойства модели — например, унитарность PMNS-матрицы по модулю тригонометрического идеала и точное сокращение майорановских фаз при распространении осцилляций — прежде чем к делу вообще допускается численный фит.

Аэроупругость. Отдельный модуль (порядка четверти миллиона строк) — не про частицы вообще. Это identifiability-гейт, применённый к flexible-wing gust-load эксперименту DLR oLAF: Galerkin-проекция структурной подсистемы на PDE упругого крыла, непараметрическая идентификация temporal/spatial ядра прямо из траекторий без выбора аналитического семейства заранее, оценка комплексного harmonic-отклика из синхронизированных временных рядов. Тот же класс дисциплины, что и в ParticleSpace: система прямо документирует, где frontier остаётся UNRESOLVED из-за недостающих фазовых/raw-DAQ каналов, вместо того чтобы досочинить их.

Квантовая гравитация. Отдельный digest-bound bridge валидирует и упаковывает law-паспорта и вычислительные маршруты для внешнего движка, специально устроенный так, чтобы не быть его эмулятором — только типизированным сертификатом того, что уже посчитано в другом месте.

ParticleSpace — просто первый домен, доведённый до конца настолько, что у него появились именованные кандидаты. Архитектура вокруг него не изобреталась под физику частиц — она уже несла три других предметных области, когда мы взялись расширять именно эту.

Как устроен слепой отбор на самом деле

Раньше мы описывали процедуру как «SHA256(seed) mod N → координата», и для отдельных единичных «birth trace» кандидатов (см. ниже про клетку C*) это действительно так и работает. Но для формирования шортлиста A-tier используется другой, более сильный механизм.

Каждая незанятая клетка получает 17-мерный дескриптор:

1. удвоенный спин; 2–3. метки Дынкина SU(3) ;

2. логарифм размерности SU(3)-представления;

3. размерность SU(2)-представления; 6–7. числитель гиперзаряда со знаком и по модулю; 8–10. минимальный, максимальный и RMS электрический заряд компонент;

4. размах спектра зарядов; 12–13. L1- и L2-норма локальных аномалий;

5. чётность Виттена;

6. число совместимых global-form веток (–); 16–17. биты «самодостаточная аномальная нейтральность» и «доступно точное парное anomaly-closure».

Дескрипторы нормализуются робастно (медиана и MAD, а не среднее и дисперсия — устойчиво к выбросам), затем для каждой клетки считается novelty-score как среднее евклидово расстояние до 12 ближайших соседей. Из полного ранжирования по novelty жадным farthest-point traversal’ом выбираются 32 клетки, максимизирующие минимальное расстояние до уже выбранных — то есть шортлист сознательно максимизирует разнообразие, а не просто берёт top-32 по одному скору.

Это важное техническое уточнение к тому, что мы писали раньше как открытый вопрос: какая метрика используется и относительно чего считается k-NN. Теперь видно точно — никакой скрытой референсной точки нет, это чистая novelty-метрика внутри самого пространства кандидатов. Но здесь же виден и справедливый эффект, который мы предсказывали до того, как увидели код: farthest-point diversity по конструкции тяготеет к точкам с крайними значениями хотя бы по одной из 17 осей. Логарифмирование размерности представления частично гасит перекос к огромным цветовым мультиплетам, но заряд, span заряда и норма аномалии входят в дескриптор линейно — поэтому шортлист закономерно оказался богат секстетами, квинтуплетами и большими |Y|. Это не искажение метода, а прямое и теперь документированное следствие того, что «diversity» в этом контексте буквально означает «структурные крайности», а не «репрезентативная выборка».

В контракт зашит явный список запрещённых входов для ранжирования: имя частицы, метка SU(3)-представления, теги секторов, parameter manifold, yukawa/experimental гейты, заголовки и билдеры досье кандидатов, литературные записи, названия экспериментов и лимитов, пост-freeze метки новизны. Единственное разрешённое использование occupancy-статуса — выбрать незанятую каноническую копию, не более. И там же, в этом самом модуле, — честная запись про историю проекта: флаг, буквально утверждающий, что старые досье P-001…P-007 — calibration set, а не результат слепого отбора. Система не прячет свою раннюю ошибку, она её маркирует как часть собственного состояния.

Часть 2. Что из этого получилось

Первая честная неудача

Стоит сразу признаться: первая версия «исследовательских кандидатов» в проекте — P-001…P-007 — никакого отношения к слепому отбору не имела. Это были вручную закодированные примеры: четвёртое поколение, векторноподобный кварк, HNL, скалярный триплет, Z′, W′, цветовой секстет — ровно тот набор, который любой физик со степенью назовёт первым, если попросить перечислить «типичные BSM-кандидаты». Аудит кода это вскрыл. Физика внутри этих семи досье была перепроверена и оказалась корректной вплоть до последней цифры — но происхождение выборки было ровно тем смещением, против которого мы боремся.

Клетка, которая уперлась в стену: (????, ?)₋₇/₆

Самый показательный пример из первых слепых прогонов — не тот, что «выжил», а тот, что почти сразу застрял. Хеш-выбор дал координату

Размерность SU(3)-представления при метках Дынкина :

Тысяча пятьсот восемнадцать. Гигантский цветовой мультиплет в электрослабом дублете с зарядами . Соблазн один — увидеть настолько неудобное число и тихо выбрать другую клетку «для примера». Мы этого не сделали, и вот что получилось при честном прогоне через цепочку гейтов :

• Аномалии (A): не проблема — бозон, хиральных аномалий нет по построению.

• Масса (M): Proca-подобный член математически допустим как EFT-описание.

• Унитарность (U): здесь всё остановилось. Формулы partial-wave unitarity в системе выведены для скалярных и фермионных мультиплетов. Подставить в них массивный вектор и выдать число значило бы соврать. Правильный ответ — не PASS и не FAIL, а BLOCKED.

• RG ®: то же самое — бета-коэффициент зависит от неизвестного UV-происхождения.

Итог — честное OPEN_VECTOR_UV_COMPLETION: координата математически существует, но собрать из неё полноценную теорию пока не из чего. Попутно этот прогон поймал настоящий баг: старый гейт фальсификации искал подстроку DECAY в статусном сообщении и включал канал распада, даже когда список фактических распадных мостов был пуст. Ложное срабатывание нашли и исключили — на итоговый вердикт это не повлияло, но именно такие ошибки остаются невидимыми, если верить только финальному рейтингу, а не полной трассировке.

Когда слепой отбор находит что-то содержательное

Из 32 farthest-point-отобранных кандидатов после пост-freeze проверки по литературе 4 оказались уже известными представлениями, 7 требовали ультрафиолетового завершения как калибровочные бозоны, 21 остался структурно допустим без установленного точного совпадения. Два из них дошли до настоящего операторного аудита.

*рис. 1: горизонтальная ось — порядок отбора (не физическая величина), вертикальная — гиперзаряд Y; цвет — спин; подписаны только 7 кандидатов, дошедших до A-tier.*

№12: . Вещественное представление по обеим группам при нулевом гиперзаряде — допустима майорановская масса, клетка анomaly-free сама по себе. Минимальный оператор, связывающий её со Стандартной моделью, находится на седьмом порядке:

Групповая проверка сходится по всем трём осям: по цвету, четыре SU(2)-дублета дают квинтуплет, по гиперзаряду. У оператора есть барионное число, и майорановская масса автоматически превращает интегрирование по в оператор с — то есть одна и та же гипотеза одновременно проверяема на коллайдере (распад , от prompt до R-hadron в зависимости от ) и в опытах по нейтрон-антинейтронным осцилляциям.

№16: . Минимальный оператор —

дираковское, а не майорановское поле. Заряды двух компонент дублета, и , идеально совпадают с двумя разными каналами распада через нейтральную и заряженную компоненты Хиггса — это можно проверить одним сохранением заряда, без теории групп, и число сходится.

Что получилось, когда мы попытались довести это до коллайдера

Мы честно проверили среду выполнения: MadGraph5_aMC@NLO, Pythia8, Delphes, pyhf — ничего из этого физически не установлено. Полноценный detector-level recast сделать нельзя, и подменять его нельзя тоже. Вместо этого мы построили experiment-bounded envelope: не предел исключения, а карту того, где кандидат обязан быть чувствителен к уже опубликованным данным, если у него окажется разумный acceptance.

Для №12 в квази-вырожденном пределе (один нейтральный майорановский октет плюс две заряженные дираковские пары) QCD production proxy —

При массе 1.7 ТэВ, где CMS-EXO-21-004 (128 фб⁻¹, resolved trijets) уже исключает RPV-глюино, отношение acceptance №12 к acceptance глюино нужно всего , чтобы дать не меньший selected-event rate, чем уже исключённый бенчмарк — то есть массы вплоть до 1.7 ТэВ уже в зоне вероятной чувствительности, а не «открытая территория».

Displaced-режим выглядит ещё интереснее. CMS-EXO-19-013 (140 фб⁻¹) исключает пары долгоживущих частиц с – мм при сечении выше 0.08 фб. Наш production proxy при 1.5–2.5 ТэВ превышает эту чувствительность на один-два порядка величины по сечению — вопрос упирается только в acceptance, которую без симуляции честно предсказать нельзя.

Для стабильного/медленного режима CMS-EXO-25-010 даёт fiducial-пределы вплоть до 3.5 фб, но №12 цветной — он адронизуется прежде, чем детектор увидит голую частицу, а без модели R-hadron-адронизации перенос предела некорректен в принципе.

Для №16 всё наоборот: production точно не узкое место (дираковский секстет рождается интенсивнее майорановского октета при равной массе), но канал распада — , а не top-rich каскады, под которые сделаны существующие recast’ы секстетов. Статус — не EXCLUDED и не OPEN, а PRODUCTION_NOT_LIMITING, DEDICATED_ACCEPTANCE_REQUIRED.

*рис. 2: каждая линия — постоянное время жизни cτ; чем выше и левее область, тем дольше живёт частица при той же массе. Формула cτ ∝ Λ⁶/M⁵ означает, что даже небольшой рост Λ резко удлиняет время жизни.*

Первая условная область исключения — и честная граница, где мы остановились

Следующим шагом мы попробовали дойти до настоящего technical gate: UFO → MG5 → Pythia8 → validated color flow → detector efficiency → CMS likelihood. Результат такой же честный, как и раньше, только теперь он проверен активной попыткой, а не предположением. Toolchain-probe в рабочей среде завершился кодом 42 = BLOCKED: MadGraph5, Pythia8, Delphes/ROOT и соответствующие UFO физически не установлены, а сетевой доступ не позволяет материализовать официальные tarball’ы. Мы не стали писать UFO для секстета №16 вручную «на глаз» — публичная FeynRules-реализация цветового секстета использует нетривиальные Clebsch–Gordan тензоры именно потому, что naive triplet/antitriplet color flow там даёт неверный результат. Значит: FULL_MG5_PYTHIA_DETECTOR_RECAST = BLOCKED, и это не подменяется красивой цифрой.

Но для нейтральной компоненты №12 нашёлся честный обходной путь без выдумывания detector acceptance. Если зафиксировать Lorentz/color/flavor-тензор оператора так, что распад по кинематике совпадает с уже посчитанным CMS RPV-glюино multijet бенчмарком — а физически подходит для такого сопоставления (майорановский фермион, цветовой октет, стандартные QCD-связи, допускает трёхкварковую амплитуду) — можно взять готовый detector/likelihood pipeline CMS-EXO-19-013 (140 фб⁻¹, исключение выше 0.08 фб) как есть, без собственной симуляции. Условная область:

помечена не как EXCLUDED, а как EXCLUDED_IF_RPV_ALIGNED_EQUIVALENCE_VALIDATED — статус остаётся условным, пока не доказано численное равенство амплитуды нашей проекции амплитуде бенчмарка CMS. Переведённая в плоскость через

это даёт первую конкретную численную полосу — например, при ТэВ полоса ТэВ соответствует – мм.

*рис. 3: вертикальные линии — границы диапазона масс (0.8 и 2.5 ТэВ), в котором CMS-EXO-19-013 опубликовал исключение для похожего RPV-бенчмарка; область под каждой кривой cτ — потенциально покрытая зона, если наша амплитуда действительно эквивалентна их бенчмарку.*

Prompt-ветвь (CMS-EXO-21-004, исключение RPV-глюино ниже ~1.7 ТэВ) мы намеренно не подняли до того же условного статуса: там пока не доказано совпадение angular/color-flow распределений нашей конкретной проекции с бенчмарком, и это ровно то место, где раньше было бы легко незаметно перескочить через недоказанный шаг. Она остаётся PROMPT_BENCHMARK_NEARBY, не выше.

Где на самом деле проходит граница между «интересно» и «наука»

Что уже сделано на приемлемом уровне: архитектура генерации кандидата действительно domain-neutral и уже несёт три предметные области помимо частиц; слепой отбор воспроизводим и задокументирован вплоть до формулы метрики; групповая алгебра операторов проверяема руками — и мы её проверяли, с нуля, не веря системе на слово; гейты аномалий, глобальной формы калибровочной группы и унитарности не выдают чисел там, где вычисление физически неприменимо, а честно говорят «BLOCKED».

Что пока не сделано: сечения рождения — это оценки порядка величины, а не настоящий LO/NLO расчёт с реализованной моделью поля; полноценный detector-level recast заблокирован отсутствием MadGraph/Pythia/Delphes в рабочей среде — и мы предпочли честно на этом остановиться, а не подменить его оценкой, выданной за результат. Тензор ароматов для №12 не зафиксирован — без него связка LHC + нейтрон-антинейтронные осцилляции остаётся качественной идеей, а не количественным ограничением.

Иными словами: то, что здесь описано, — это не «мы нашли новую частицу» и не «AI открыл закон природы». Это работающая архитектура, которая умеет честно доводить пустую клетку в таблице представлений (или в любом другом типизированном пространстве кандидатов — нейтринном, аэроупругом, квантово-гравитационном) до конкретного, фальсифицируемого предсказания и умеет вовремя останавливаться и говорить «дальше без вас, руками, не пойдёт» — вместо того чтобы подставить готовую формулу туда, где она не была выведена.

Может быть, это не такой эффектный результат, как «AI открыл новую частицу». Но именно то, что система умеет упираться в стену и честно об этом сообщать — вместо того чтобы подгонять клетку под красивый заголовок, — и есть единственная причина, по которой этому методу вообще можно доверять следующий шаг.

Здесь нужна помощь людей, которые умеют то, чего не умеет наша среда

Это не риторическая фраза для солидности — это буквально следующий шаг, который система не может сделать сама, потому что не хватает не физики, а конкретных инструментов и рук:

• Феноменолог с опытом UFO/FeynRules, который умеет собрать корректную модель для представления : как показывает уже существующая литература по секстетным top-partner’ам, наивная реализация color flow для секстета даёт неверный результат, и именно это, а не физика оператора, сейчас блокирует №16.

• Кто-то с рабочим стендом MadGraph5_aMC@NLO + Pythia8 + Delphes, чтобы посчитать настоящий LO/NLO matrix element для и вместо proxy-оценок «как у глюино», и провести честный detector-level recast против CMS-EXO-21-004, CMS-EXO-19-013 и CMS-EXO-25-010.

• Специалист по нейтрон-антинейтронным осцилляциям, чтобы оценить, какой именно flavor-tensor в операторе №12 совместим одновременно с коллайдерным сигналом и с текущими limits на .

• Внешний рецензент, который не участвовал в разработке системы, — чтобы посмотреть на весь пайплайн свежим взглядом и найти то, что мы, скорее всего, не заметили сами, просто потому что слишком долго на это смотрим.

Если среди читателей есть люди с доступом к такому стенду или соответствующим опытом — это тот редкий случай, когда конкретный, узкий, полностью специфицированный кусок работы уже готов и ждёт именно вас, а не абстрактного «было бы интересно посотрудничать».