# Janus face aux distances DESI DR2

Calcul éditorial de l’Atlas UMMO, réalisé avec assistance IA le 9 septembre 2026.
Le code a été exécuté et contrôlé ; aucune relecture scientifique extérieure ni
validation par la collaboration DESI n’est revendiquée.

## Périmètre et conclusion

Deux expériences distinctes sont effectuées sur les mêmes produits de distances
DESI DR2. Leurs chi carrés ne doivent **jamais être additionnés**.

| Expérience | Janus, branche sans pression | ΛCDM plat |
|---|---:|---:|
| Géométrie : six formes, six tailles indépendantes profilées | χ² = 24,4961 | χ² = 6,0914 |
| Distances : treize valeurs, une règle comobile commune de taille libre | χ² = 568,5530 (limite q₀ → 0⁻) | χ² = 10,2710 |

Dans ce protocole, la branche Janus étudiée décrit mal les distances. Changer la
valeur absolue de la règle acoustique ne suffit pas. Cela ne teste ni toutes les
solutions du formalisme Janus de 2024, ni les spectres bruts, ni la formation des
structures, ni le modèle primordial à constantes variables.

Le choix du protocole était annoncé dans le dossier qualitatif de l’Atlas. Les
bornes, les deux traitements de l’échelle et le retrait successif des groupes
ont été fixés avant l’exécution du script. Il ne s’agit pas d’un préenregistrement
extérieur ni d’une analyse aveugle : les résultats DESI et les données étaient connus.

## Sources exactes

- DESI DR2 Results II, arXiv:2503.14738v3, tableaux 4–6, sections III.3, V, VI et X :
  https://arxiv.org/html/2503.14738v3
- Fichiers de vraisemblance indiqués par la section X de cette publication :
  https://github.com/CobayaSampler/bao_data/tree/b7b8a36e9bccb063081f811f323cada21ab5fbdd/desi_bao_dr2
- D’Agostini et Petit (2018), DOI 10.1007/s10509-018-3365-3,
  équations 5, 13–16, 19, 22 et 25 :
  https://www.jp-petit.org/papers/cosmo/2018-AstrophysSpaceSci.pdf
- Petit, Margnat et Zejli (2024), EPJ C 84, 1226, section 10,
  équations 92–96 et figure 10 :
  https://link.springer.com/article/10.1140/epjc/s10052-024-13569-w
- Manuscrit Janus de 2026 reprenant la solution sans pression, section 3 :
  https://www.jp-petit.org/papers/cosmo/2026-Expansion-exact-solution-2014-.pdf

Les deux fichiers numériques sont conservés sans modification. `sources.json`
enregistre les URL, l’empreinte SHA-256, la date de récupération et le commit de
distribution, daté du 20 mars 2025. Le script refuse des données d’empreinte différente.
Ce relevé figé n’est pas une promesse d’utiliser automatiquement toute révision future.

Le vecteur contient 13 valeurs dans sept groupes : BGS (DV), LRG1, LRG2,
LRG3+ELG1, ELG2, QSO, Lyα (DM et DH). Les groupes LRG3 et ELG1 séparés ne sont
pas ajoutés au groupe combiné. **Dans le fichier, Lyα est ordonné DH puis DM** ;
le script utilise les noms d’observables, sans supposer un ordre uniforme.

La covariance utilisée est celle du fichier distribué. Elle comprend des
corrélations DM–DH et des blocs indépendants entre redshifts. Aucune erreur
supplémentaire n’est ajoutée. Ses écarts-types ne coïncident pas tous avec ceux du
tableau 4 de la version 3 de l’article (par exemple σ(DM/rd) ≈ 0,1618 à z = 0,934,
contre 0,152 dans le tableau). Nous ne remplaçons pas la matrice par les nombres
du tableau et n’attribuons pas cet écart à une cause non vérifiée. Le recalcul
ΛCDM donne 10,271, proche du repère publié de 10,2, sans reproduction exacte
revendiquée. Le code ne reproduit pas le traitement complet CAMB/Cobaya des
neutrinos et du rayonnement.

## Modèles et conventions

On suppose une métrique FLRW pour les photons ordinaires, c constant,
1+z = a₀/a, et la branche homogène sans pression pour toute la plage considérée.
Le régime primordial à constantes variables n’est pas prolongé arbitrairement ici.

Pour Janus, E(z) = H(z)/H₀ = (1+z) sqrt(1+2q₀z), avec q₀ < 0,
1+2q₀z > 0 et Ωk = 1−2q₀. Les distances sans dimension sont :

```
dH = (H₀/c) DH = 1/E(z)
dM = (H₀/c) DM = [z + z²(1−q₀)/(1+q₀z+sqrt(1+2q₀z))]/(1+z)
dV = (z dM² dH)^(1/3)
```

La distance transverse incorpore donc la courbure ouverte. Les équations 14 et
16 de 2018 fixent ce choix ; la formule rationnelle évite une annulation
numérique près de q₀ = 0. Sa limite est celle de Milne :
dM = z(1+z/2)/(1+z), dH = 1/(1+z). Inclure exactement 0 dans l’optimisation
ferme le domaine et permet d’en calculer l’infimum. Ce bord n’est pas un
meilleur ajustement intérieur d’un univers Janus accéléré.

Pour ΛCDM plat : E² = Ωm(1+z)³ + 1−Ωm ; dM = intégrale de 0 à z de 1/E.
Rayonnement négligé sur 0,295 ≤ z ≤ 2,33 ; Ωm libre entre 0 et 1.

Une extension **exploratoire** w₀wₐCDM plate utilise
E² = Ωm(1+z)³ + (1−Ωm)(1+z)^[3(1+w₀+wₐ)] exp[−3wₐz/(1+z)].
Bornes fixées : 0,01 ≤ Ωm ≤ 0,99 ; −3 ≤ w₀ ≤ 1 ; −3 ≤ wₐ ≤ 2.
Aucun calcul de posterior, contrainte CMB ou calibration BBN n’est ajouté.
Ses quatre paramètres incluent l’amplitude commune. Ce minimum dans une boîte
déclarée ne constitue pas une nouvelle mesure précise de l’énergie noire.

## Statistique

La matrice C est fixée et commune aux modèles. On minimise
χ² = (y−Xb)ᵀ C⁻¹ (y−Xb), où b représente les amplitudes libres.
À paramètres de forme fixés :

```
b = (Xᵀ C⁻¹ X)⁻¹ Xᵀ C⁻¹ y
```

1. **Géométrie** : 12 distances anisotropes, six amplitudes indépendantes (une
   par redshift) et un paramètre de forme. Il reste nominalement 5 degrés de
   liberté. Chaque amplitude absorbe toute taille absolue ; seule la direction
   du vecteur (DM,DH), donc F_AP, contraint le modèle. Les erreurs des rapports
   tracées sont propagées au premier ordre **pour l’affichage seulement**.
   La statistique utilise le profil exact de la gaussienne à deux distances :

   χ²_bin = (yM − F yH)² / (CMM + F² CHH − 2 F CMH).

   Aucun terme log de ce dénominateur n’est ajouté : c’est un profil de la
   vraisemblance originale de covariance fixe, pas une nouvelle gaussienne
   normalisée pour le rapport ni une marginalisation bayésienne de l’amplitude.

2. **Distances conjointes** : 13 valeurs, une amplitude commune
   A = c/(H₀ rd) libre et un paramètre de forme (deux pour les modèles de base,
   quatre pour l’extension w₀wₐCDM). Le même rd comobile est supposé à tous les
   redshifts, sans fixer sa valeur. H₀ et rd ne sont pas séparément mesurés.

Les degrés de liberté n−k sont nominaux : le bord q₀ = 0 limite leur usage
asymptotique. Les tableaux donnent le χ² et l’AIC descriptif χ²+2k ; aucune
conversion de Δχ² en nombre de sigmas ou en probabilité de vérité n’est faite.
Janus et ΛCDM ne sont pas des modèles emboîtés. Le profil Δχ² = 1 fourni pour
un paramètre est descriptif ; il ne transforme pas un modèle mal ajusté en
mesure physique fiable. Pour Janus conjoint, il est unilatéral au bord.

## Résultats numériques

- Géométrie Janus : q₀ = −0,1324248213 ; χ² = 24,49614440.
- Géométrie ΛCDM : Ωm = 0,3000397627 ; χ² = 6,09139199.
- Conjoint Janus : q₀ → 0⁻ ; A = 30,58365307 ; infimum χ² = 568,55301844.
- Conjoint ΛCDM : Ωm = 0,2974618197 ; A = 29,52463342 ; χ² = 10,27104100.
- Conjoint w₀wₐCDM : Ωm = 0,38660596 ; w₀ = −0,17883265 ; wₐ = −2,71667979 ;
  A = 32,85409455 ; χ² = 5,61860003. Aucun bord atteint dans la boîte retenue.
- ΔAIC (w₀wₐCDM − ΛCDM) = −0,65244 : gain descriptif faible une fois les deux
  paramètres supplémentaires comptés, sans preuve bayésienne calculée.
- Sans Lyα : χ² Janus = 129,53869 contre 10,17605 pour ΛCDM.
  En retirant chaque groupe à tour de rôle, Δχ² Janus − ΛCDM demeure positif
  (minimum 119,36). Cette analyse de sensibilité n’est pas une réplication externe.

Les amplitudes indépendantes du test géométrique varient d’environ 30,71 à
18,09 pour Janus ; elles restent autour de 29–30 pour ΛCDM. Elles constituent
un diagnostic de l’ajustement, pas une mesure d’un horizon acoustique évolutif.
Elles montrent pourquoi tester seulement les rapports laisse échapper une
grande partie de la difficulté d’une règle commune dans la branche examinée.

## Reproduire

Python 3.11 ou ultérieur et les versions de `requirements.txt` :

```sh
python -m pip install -r requirements.txt
python reproduire.py
```

Tout fonctionne ensuite hors ligne. `--data` choisit le répertoire des entrées,
`--output` celui des sorties. Le JSON enregistre les versions réellement utilisées.
Le script produit `resultats.json`, `rapports.csv`, `residus.csv` et deux figures SVG.

Contrôles : empreintes des données, unicité et ordre des observables, covariance
positive, quadrature indépendante de la distance Janus, limites Milne et
Einstein–de Sitter, équivalence CPL/ΛCDM quand w₀ = −1 et wₐ = 0, récupération
de paramètres sur données synthétiques sans bruit, profil direct de chaque
paire de distances, balayage des paramètres, deux départs pour l’extension,
et seconde optimisation conjointe par moindres carrés et quadrature.

## Limites et prochain travail utile

Les distances BAO sont des produits compressés issus d’une analyse avec modèles
de référence. La validité de cette compression dans une géométrie aussi éloignée
doit être examinée. La gaussienne peut être peu fiable très loin du maximum :
le grand χ² identifie une difficulté majeure, sans justifier une exclusion chiffrée
en sigmas à partir de ses queues. La courbure et l’expansion de la branche ne
doivent pas être remplacées après coup sans définir une nouvelle hypothèse.

La suite utile est d’expliciter si une autre solution publiée de Janus change
la distance transverse, H(z), l’évolution comobile de la règle ou le raccord
entre régimes sur cette plage. Une nouvelle branche doit fournir ses équations
et paramètres avant un autre ajustement. Une relecture extérieure du calcul et
du domaine d’application des produits DESI est nécessaire pour consolider ce bilan.

La validité physique de Janus et l’origine revendiquée des lettres UMMO restent
deux questions distinctes.
