第2章：强透镜时间延迟“势项”环境前馈检验

目录 ／ 附录-1. 预测和证伪（V6.0）

一、一句话目标

在一组强引力透镜系统中，先仅凭环境信息（沿视线与透镜邻域的空洞—纤维—结点等级、团簇/群落属性、外部会聚 κ_ext 与外部剪切 γ_ext 的代理量）前馈生成对时间延迟“势项”大小与方向的文字化预测；再与真实观测的多像时间延迟逐一比对。若“势项”幅度与差异可被环境前馈稳定命中且具有单调的环境依赖，则支持该主张；若长期命中率低或与环境无关，则予以否证。“势项”指由引力势分布引出的几何—势能复合延迟中可由环境模板预报的部分；“环境前馈”指在不接触任何时间延迟数据的前提下，仅依赖已测环境模板做先验预测。

二、要测什么

• 环境前馈的“势项等级”：对每个透镜系统，以统一口径给出“势项应强/中/弱”的定性等级与方向性判断（例如：外部会聚偏高→延迟整体拉长）。
• 多像对的“差分可预报性”：在同一系统内，对常见的像对（最亮对、最远对、包含鞍点像的对）给出哪一对更易受环境增强/削弱的文字预测。
• 跨系统的一致性与环境梯度：在不同环境等级（空洞走廊 vs. 纤维/结点走廊）下，“预测—实测”的命中率、错向率与空击率是否呈单调差异。

三、怎么做

• 样本与环境模板：收集若干条“天空走廊”上的强透镜系统，覆盖场星系、群环境、团簇核三类情形；每类至少若干十个。为每个系统构建两层环境模板——透镜邻域层（宿主星系形态、伴随结构、局域质量代理量）与视线层（空洞度、纤维度、到结点距离、外部会聚/剪切代理量），来源于公开巡天与弱透镜重建。
• 对照：为每个目标系统配对一套天区邻近但环境级别不同的对照系统，并设立伪透镜样本（形态类似但无多像）以检验盲判偏好。
• 前馈与盲化流程：前馈阶段仅凭环境模板，由独立小组输出文字版“势项预测卡”，内容包括系统等级（强/中/弱）、受影响更明显的像对类别、预期的相对延迟增/减与相对大小排序；数据阶段由另一小组在不接触预测卡的情况下，以各自管线完成测时（光学/射电/高能均可）并给出最终时间延迟；仲裁比对由第三方按预注册口径将预测卡与延迟实测逐条对齐，计算命中、错向与空击，并在目标—对照、环境梯度与像型类别维度统计差异。

四、阳性/阴性对照与剥离假象

• 阳性对照：在团簇/群与高纤维度环境中，预测的“势项增强”应显著命中，且对含鞍点像的像对更敏感；场星系/空洞走廊应呈弱效应。
• 阴性对照：若将预测卡随机打乱或将环境模板互换，命中率应降至接近随机；若某仪器/波段单独表现突出，则需在跨仪器复核后方可计入阳性。
• 与路径项区分：在同源多波段上检查延迟差的频率独立性；任何呈色散特征的差异，均归入路径项或管线项，从本章的势项判据中剔除。

五、系统误差与对策（不超过三点）

• 质量—形状混淆：不同质量分布可产生相似像位与延迟。对策：采用跨模型集成输出延迟实测，并用环境层信息限制不可观测自由度，报告稳定区间而非单值。
• 源内在光变与微透镜：源区与恒星场可叠加时变项。对策：使用多波段并行测时与长期基线抹除短期扰动；将高微透镜概率时段降权处理。
• 环境模板不完备：视线质量估计可能缺漏。对策：为每系统提供模板置信等级并在统计时分层；对低置信模板，仅用于定性命中率而不做强结论。

六、执行与公开

• 预注册预测口径、分级标准、统计指标与排除条款。
• 为每类环境设立留出集做最终确认。
• 跨季或跨年复测以检验稳定性。
• 公开预测卡、环境模板摘要与比对结果（文字化），便于外部复核。
• 本章与第9章（通量比/奇像率的平滑场解释）、第21章（鞍点像统计）、第40章（时间延迟宇宙学的环境可预报残差）构成互证闭环。

七、成败线

• 支持（通过）：在 ≥2 类环境等级下，环境前馈对“势项强弱与方向”的命中率显著高于随机，并在团簇/群/高纤维度环境中更强，在空洞环境中更弱；针对像对类别（尤其含鞍点像）给出的“更易受影响”预测得到系统性验证；结果在更换仪器、波段与处理链后保持一致，且与频率无关。
• 否证（未通过）：命中率长期接近随机，或主要由单一机构/单一路线驱动；所谓命中随波段改变而翻向或重标度，呈现色散特征；目标—对照与环境梯度之间差异不显著，难以归因于环境。