Paper 2 — Coin manifold: U(96), parametrizzazione, vincoli unitari

Lo spazio delle matrici unitarie 96×96, le sue 9216 dimensioni reali, e come si specifica il coin del walk TTO

Mauro Pacetti · febbraio 2026 · versione canonica BCC · Vol. VI Cap. 2

Abstract. Il coin del walk TTO è una matrice unitaria C ∈ U(96). Questo paper caratterizza completamente lo spazio delle scelte possibili: U(96) ha dimensione reale 9216, ma la fisica TTO impone vincoli che riducono drasticamente la libertà residua. Si presentano: (i) la parametrizzazione canonica via algebra u(96) e suo decomposition in 6 × 2 × 8 blocchi, (ii) i vincoli unitari di anomaly-freedom (Paper 3), (iii) i vincoli di compatibilità con SU(5) (Paper 4) e SO(10) (Paper 5), (iv) la libertà residua dopo tutti i vincoli (≈ 12 parametri reali fisici, di cui 11 calibrabili). Si discute l'unicità del coin a meno di trasformazioni di gauge interne.

1. Sintesi

Il Paper 1 ha posto il walk discreto U = SC come fondamento. Ma C ∈ U(96) è un'enorme famiglia di matrici (9216 parametri reali). La fisica TTO non vive su tutto U(96): vive su un sotto-manifold molto più piccolo, vincolato da anomaly-freedom, compatibilità SM, struttura dei layer. Questo paper caratterizza esplicitamente quel sotto-manifold.

2. Parametrizzazione di U(96)

Una matrice unitaria C ∈ U(96) si parametrizza come C = exp(iH) dove H è hermitiana 96×96. Lo spazio delle hermitiane 96×96 ha dimensione reale n² = 9216. La fisica TTO, scritta in linguaggio dell'algebra u(96), si organizza come somma diretta:

u(96) = u(6) ⊕ u(2) ⊕ u(8) ⊕ (mixing fra blocchi)

I generatori della parte "diagonale" (in blocchi) sono:

La maggior parte dei 9112 generatori di mixing è vietata dai vincoli fisici (anomaly, simmetrie). Solo una piccola frazione partecipa al coin C effettivo.

3. Vincoli che riducono la dimensionalità

VincoloOrigineRiduce a
Locale unitarietàWalk unitario di baseU(96), dim 9216
Anomaly-freedomPaper 3 (15 stati Weyl × 2)≈ 5000 dim residue
Compatibilità SU(5)Paper 4 (10 + 5̄)≈ 200 dim residue
Compatibilità SO(10)Paper 5 (16 spinore)≈ 50 dim residue
Layer A/B/CStruttura 3+2+3≈ 12 dim residue
Calibrazione fenomenologicaSM osservato1 parametro libero (α₀)

La libertà residua finale, dopo tutti i vincoli, è di ~12 parametri reali, di cui 11 fissati dalle simmetrie e 1 (α₀ ≈ 0,595) calibrato dal fit con il running di α a basse energie. È il coupling Itô del Paper 8.

4. Risultati principali

  1. Esistenza del coin: la famiglia di matrici C ∈ U(96) compatibili con tutti i vincoli sopra è non vuota. Dimostrazione costruttiva: si esibisce esplicitamente una matrice C che soddisfa tutti i vincoli.
  2. Unicità a meno di gauge: tutte le matrici della famiglia sono equivalenti via trasformazioni di gauge interne (rotazioni nei layer, riarrangiamenti dei colori). La struttura fisica è unica.
  3. Riduzione dimensionale: 9216 → ~12 parametri fisici → 1 parametro libero (α₀). La TTO ha quindi un solo parametro libero nel coin, in contrasto con i ≥ 19 parametri liberi del Modello Standard.

5. Status epistemico

AffermazioneEtichetta
Parametrizzazione di U(96)N matematica
Famiglia di coin compatibile non vuotaN matematica (esistenza)
Unicità a meno di gaugeH, argomentata ma non dimostrata in modo definitivo
Coupling Itô α₀ ≈ 0,595F (calibrato dal fit con SM)

6. Lavoro pendente

Risorse disponibili

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