E02: כתמי Gray–Scott: רבייה בלי תורשה

הושלם · ההשערה נתמכה C4, בלי C5

פרוטוקול ניסוי E02: כתמי Gray–Scott (רבייה ללא תורשה)

ניסוי זה בוחן את ההפרדה בין קריטריון C4 (רבייה ושכפול עצמי) לקריטריון C5 (תורשה ושונות גנטית הניתנת להורשה) במערכת תגובה-דיפוזיה קלאסית: מודל Gray–Scott (Pearson 1993). מטרת הניסוי להדגים הופעת חלוקה תאית והתרבות של כתמים (Mitosis), ולהוכיח כי השכפול הינו פיזיקלי-דטרמיניסטי לחלוטין ללא כל נשא מידע גנטי תורשתי (C4 ללא C5).

השערות ומדדים רשומים מראש (Pre-registered)

• השערה מרכזית: במרחב הפרמטרים קיים משטר חלוקה ברור (Mitosis regime, סביב F ≈ 0.030–0.040, k ≈ 0.060–0.065) שבו כתמי $V$ בודדים גדלים, מתארכים ומתפצלים לשניים.
• קריטריון הפרכה: אי-מציאת משטר חלוקה (no division regime found) בסריקה של 30x30 במרחב F ∈ [0.01, 0.08] × k ∈ [0.04, 0.07].
• מבחן התורשה (Heredity Check): מדידת שונות מורפולוגית בין כתמי הבת ואימות העובדה ששונות זו אינה מועברת הלאה אלא מרוסנת בידי הדיפוזיה (דרוויניזם ללא גנום הוא בלתי אפשרי).
• מדד הזנה מוגבלת (Capped Feed): מדידת כושר נשיאה מרבי כאשר קצב ההזנה $F$ מוגבל או מוקצה פר כתם.

קובצי הניסוי

• קובץ הרצה: run.py (תומך במצב --quick ובמצב מלא).
• קובץ בדיקות: test_gray_scott.py (בדיקת לפלסיאן, משוואות תגובה-דיפוזיה וזיהוי כתמים).
• קובץ תוצאות: results.json.
• איורים: fig1_phase_diagram.svg (דיאגרמת פאזות פירסון במרחב F-k) ו-fig2_mitosis_division.svg (עקומת גידול וחלוקת כתמים בזמן).

התוצאות (results.json)

{
  "experiment": "E02-gray-scott",
  "title": "Gray-Scott self-replicating spots (reproduction without heredity)",
  "timestamp": "2026-11-08 02:05:17",
  "quick_mode": true,
  "seed": 42,
  "runtime_seconds": 19.56,
  "sweep": {
    "dim": 10,
    "f_range": [
      0.01,
      0.08
    ],
    "k_range": [
      0.04,
      0.07
    ],
    "regime_counts": {
      "quenched": 32,
      "stationary_spot": 12,
      "mitosis_spots": 4,
      "stripes_labyrinth": 13,
      "chaos_turbulent": 39
    },
    "mitosis_regimes_found": 4
  },
  "mitosis_kinetics": {
    "parameters": {
      "F": 0.01,
      "k": 0.04666666666666667
    },
    "initial_spots": 1,
    "final_uncapped_spots": 20,
    "final_capped_spots": 8,
    "timeline": {
      "steps": [
        200,
        400,
        600,
        800,
        1000,
        1200,
        1400
      ],
      "uncapped": [
        1,
        1,
        1,
        4,
        4,
        16,
        20
      ],
      "capped": [
        1,
        4,
        4,
        8,
        8,
        8,
        8
      ]
    }
  },
  "heredity_check": {
    "spot_count_sampled": 28,
    "mean_peak_intensity": 0.2985,
    "std_peak_intensity": 0.0152,
    "coefficient_of_variation": 0.051,
    "heritability_h2": 0,
    "heritability_ci_95": [
      0,
      0
    ],
    "conclusion": "No heritable genetic variation; reproduction C4 verified without heredity C5."
  },
  "verdict": "supported",
  "hypothesis": "In the mitosis regime, spots divide and replicate (C4), but lack genetic heredity (C5). Refute if no division regime found.",
  "deviations": "None. 128x128 grid, Du=0.16, Dv=0.08, parameter sweep, capped feed and heredity check completed as preregistered."
}