A Nonzero-Baseline Field Model for Reinterpreting Cosmological Observations

English Description for Ver.1 This record contains the English and Japanese editions of the same work. Ver.1 extends the conceptual framework introduced in Ver.0.2 by formalizing nonzero-baseline normalization, distinguishing the observable reference state from the number or overlap of excitations, introducing local excitation wavefront propagation, and presenting an explicit candidate observational mapping together with a preliminary numerical comparison using the Pantheon+ Type Ia supernova sample. This paper presents an exploratory cosmological framework based on a nonzero observable baseline field and a distance-dependent observational mapping. Its central proposition is that some cosmological inferences may result from an observational mapping effect (“appear that way”): observers detect differences, gradients, and local projections rather than the absolute state of a larger curved structure. The framework distinguishes an unobservable zero state from the first observable baseline state. Quantum excitation is treated as an intrinsic state of the underlying field rather than as an entity that subsequently comes into existence. Matter and radiation are described as structured excitations above the nonzero baseline. Local excitation wavefronts are assumed to propagate at a constant speed, while their effective overlap or density decreases asymptotically toward the baseline. The model investigates whether physically uniform cosmic expansion could be inferred as accelerated over cosmological distances because of curved projection and distance-dependent observational mapping. It also examines whether redshift, distance, and physical elapsed time must necessarily be connected by a single universal conversion, and whether apparently early mature galaxies and supermassive black holes may require reconsideration under an alternative mapping between observation and elapsed physical time. The cosmic microwave background is discussed as a possible present low-energy observable state of an initial excitation process rather than solely as remnant radiation interpreted through the standard cosmological chronology. At the present stage, however, this interpretation remains qualitative and does not yet derive the measured blackbody spectrum, the amplitude of temperature anisotropies, the acoustic peak structure, or the damping tail. The framework further examines whether some observational effects conventionally attributed to dark matter and dark energy could arise, wholly or partly, from the excitation structure of the underlying field and from observational mapping. It does not claim to have conclusively eliminated dark matter or dark energy. Instead, it proposes an alternative interpretation that must ultimately be tested using a single fixed, low-parameter mapping across multiple independent observations. Established nucleosynthesis processes—including stellar fusion, the s-process, the r-process, the p-process, photodisintegration processes, and related mechanisms—are not rejected. The model only leaves open the additional possibility that, under particular excitation conditions, some material states might arise without following one universal sequence of cosmic formation. This possibility remains hypothetical and would require quantitative predictions for elemental and isotopic abundances. Ver.1 includes preliminary mathematical formulations and an exploratory comparison with the Pantheon+ supernova dataset. The numerical results are presented as a diagnostic test of one candidate observational mapping and should not be interpreted as a definitive cosmological fit or as evidence that the proposed mapping is unique. This work does not yet constitute a complete dynamical theory. The derivation of field equations, conservation laws, a uniquely specified observational mapping, cosmic microwave background observables, baryon acoustic oscillations, redshift-dependent time-dilation effects, structure formation, elemental and isotopic abundance predictions, and falsifiable quantitative tests remains the subject of further development. English title:*A Nonzero-Baseline Field Model for Reinterpreting Cosmological Observations* Japanese title:『非零正規化基底場に基づく宇宙観測像モデル』 Languages: English and Japanese Contents: English edition in PDF and DOCX formats Japanese edition in PDF and DOCX formats 日本語 本レコードには、同一研究の英語版および日本語版を収録している。 Ver.1では、Ver.0.2で提示した概念的枠組みを拡張し、非零基底による正規化、観測可能な基準状態と励起数・励起重なりの区別、局所励起波面の等速伝播、距離依存の観測写像候補、およびPantheon+ Ia型超新星データを用いた予備的な数値比較を導入した。 本稿は、非零の観測可能基底場と、距離に依存する観測写像に基づく探索的な宇宙モデルである。中心となる仮説は、宇宙で観測される一部の現象が実在状態そのものを直接表しているとは限らず、観測者が全体構造の差分、勾配および局所的投影を検出することによって生じる**観測写像効果(そう見えるだけ)**として解釈できる可能性がある、というものである。 本モデルでは、観測不能なゼロ状態と、最初の観測可能な基底状態を区別する。量子励起は、基底場とは独立して後から生成される対象ではなく、基底場に内在する状態として扱われる。物質および放射は、非零基底上に形成される構造化された励起として記述される。また、局所的な励起波面は一定速度で伝播し、その有効な重なりまたは密度は、時間の経過に伴って非零基底へ漸近すると仮定する。 本稿では、物理的には等速で進行する宇宙膨張が、全体構造の曲率および距離依存の観測写像によって、宇宙論的距離では加速膨張として推定される可能性を検討する。さらに、赤方偏移、観測距離および実在側の経過時間が、必ずしも単一かつ普遍的な換算関係によって一対一に対応しない可能性を論じる。この観点から、標準的な時間換算に対して早期に高い成熟度を示す遠方銀河や超大質量ブラックホールについても考察する。 宇宙マイクロ波背景放射については、初期励起過程に由来する低エネルギーの現在的観測状態として解釈できる可能性を検討する。ただし、現段階では定性的な仮説にとどまり、観測される黒体放射スペクトル、温度異方性の振幅、音響ピーク構造および減衰尾部を、本モデルから定量的に導出したものではない。 また、従来ダークマターおよびダークエネルギーに帰属されている観測効果の一部または全部が、基底場の励起構造と観測写像によって生じている可能性を検討する。現段階では、ダークマターまたはダークエネルギーの不存在を確定的に主張するものではない。本稿が提示するのは、それらを仮定して説明されている観測効果の一部を、別の枠組みによって再解釈できる可能性である。この仮説は、最終的には、複数の独立した観測量に対して共通に適用できる、固定された少数パラメータの観測写像によって検証されなければならない。 恒星核融合、s過程、r過程、p過程および関連する既知の元素合成過程は否定しない。本モデルは、特定の励起条件の下では、宇宙全体に共通する単一の形成順序だけを経ることなく、一部の物質状態が成立する可能性を追加的に排除しない。ただし、この可能性は未検証の仮説であり、元素存在比、同位体存在比、空間分布および保存則に関する定量的予測を必要とする。 Ver.1には、予備的な数式表現と、Pantheon+超新星データを用いた探索的比較を収録している。この数値比較は、観測写像候補の一例に対する診断的検討であり、決定的な宇宙論的適合結果、または当該観測写像の一意性を示すものではない。 本稿は探索的な試論であり、完成した力学理論ではない。場の方程式、保存則、一意に定められた観測写像、宇宙マイクロ波背景放射、バリオン音響振動、赤方偏移に依存する時間伸長、構造形成、元素・同位体存在比、および反証可能な定量的予測については、今後の検討課題として残されている。 Version note Ver.1 This version extends the conceptual framework of Ver.0.2.1 by introducing the formal term observational mapping effect (“appear that way”), nonzero-baseline normalization, and a distinction between the observable reference state and the number or overlap of excitations. It formalizes the constant-speed propagation of local excitation wavefronts and presents preliminary mathematical expressions for the excitation structure, curved projection, and distance-dependent observational mapping. It also includes an exploratory numerical comparison with the Pantheon+ Type Ia supernova dataset using one candidate observational mapping. The discussions of cosmic expansion, the cosmic microwave background, distant mature galaxies, supermassive black holes, dark matter, dark energy, matter formation, and heavy-element nucleosynthesis have been expanded and revised. Established physical processes are not rejected, and the possibility of material states arising under particular excitation conditions remains an additional, unverified hypothesis. This version does not claim to provide a complete dynamical theory or a definitive cosmological fit. Field equations, conservation laws, a uniquely specified observational mapping, and quantitative tests against multiple independent observations remain subjects for further development. Version 0.2.1 This revision corrects Japanese font rendering in the PDF and reorganizes the model around the principle that an observed phenomenon may “appear that way” because of differential observation and distance-dependent observational mapping. It also revises the discussions of distant galaxies, matter formation, dark matter, dark energy, and heavy-element nucleosynthesis. The possibility of material states arising directly from quantum excitation is presented only as an additional hypothesis that does not reject established nucleosynthesis processes. Ver.1改訂内容 本版では、Ver.0.2.1で提示した概念的枠組みを拡張し、**観測写像効果(そう見えるだけ)**という正式名称、非零基底による正規化、および観測可能な基準状態と励起数・励起重なりとの区別を導入した。 局所励起波面の等速伝播を明示し、励起構造、曲率を伴う投影、および距離依存の観測写像について予備的な数式表現を追加した。また、観測写像候補の一例について、Pantheon+ Ia型超新星データを用いた探索的な数値比較を収録した。 宇宙膨張、宇宙マイクロ波背景放射、成熟度の高い遠方銀河、超大質量ブラックホール、ダークマター、ダークエネルギー、物質形成および重元素合成に関する記述を拡張・改訂した。既知の物理過程は否定せず、特定の励起条件の下で物質状態が成立する可能性については、未検証の追加仮説として位置づけている。 本版は、完成した力学理論または決定的な宇宙論的適合結果を提示するものではない。場の方程式、保存則、一意に定められた観測写像、および複数の独立した観測量に対する定量的検証は、今後の課題として残されている。 V0.2.1改訂内容 PDFの日本語字体を修正し、「そう見えるだけ」という観測原理を中心に全体を再構成した。また、遠方銀河、物質形成および重元素合成に関する記述を改訂し、量子励起から物質状態が成立する可能性を、既知の元素合成経路を否定しない追加仮説として位置づけた。 連絡先 / Correspondence:Takuya Kaga,takuya.kaga.research@proton.me