第14章：CMB 冷斑“路径红移”旁证：背景源频移偏差

目录 ／ 附录-预测和证伪

一、【一句话目标】
以宇宙微波背景（Cosmic Microwave Background, CMB）“冷斑”天区为核心，围绕其视线上的背景源（类星体、吸收系、分子线星系等）进行频移偏差的环境前馈检验：在统一去运动与频标校正后，比较冷斑走廊与配对对照天区的谱线/特征频率零点相对偏差。若偏差在冷斑走廊内表现为方向一致、频段不敏感（无色散），并随环境强度（如冷斑温降幅、空洞—纤维度、外部会聚）呈单调变化，且跨机构/管线复现，则支持“路径红移”之旁证；若偏差可由前景/管线/选择效应解释，或与环境无关，则否证。

二、【要测什么】

• 零点相对偏差（文本区间）：在完成地球/台站去运动、已知介质色散与仪器链路校正后，度量背景源代表性线族（分子旋转梯级、原子精/超精细、窄线/激射、窄带吸收）相对其源端内标（见第3章）或群体基准的剩余频移，以强/中/弱＋方向（上抬/下压）做文字分级。
• 跨波段一致性：在射电/毫米/光学近红外之间，检查同一对象/同一天区的偏差方向与排序是否一致；在同源多谱线下，验证**“整体平移、比值不变”**是否成立，用以剥离源端与管线项。
• 空间梯度与环形剖面：以冷斑中心为圆心定义同心环（核心—内环—外环），比较各环的偏差幅度与方向，检验是否出现由核向外递减或其他预注册的单调剖面；与经纬度、观测覆盖度匹配的对照环做并行统计。
• 环境相关性：偏差与CMB 温度降幅、弱透镜会聚（κ）、空洞/纤维度、到结点距离等环境代理量的相关强度与排序（文字化描述）。
• 频率独立性（非色散）：偏差不得随频率呈翻向或按波长规律重标度；若出现 λ²/1/ν 等色散律，归为介质/管线项，不计入路径红移旁证。

三、【怎么做】

1. 天区与样本
   • 天区镶嵌：以冷斑中心为基准，构建核心＋两级外环，并为每一级配对经纬度、前景亮度、扫描策略均匹配的对照环；
   • 背景源选择：优先选取具有多谱线与多波段观测条件的对象：高红移类星体（宽/窄线）、分子线星系（CO 梯级＋细/超精细线）、类星体吸收系（多离子/多同位素线）、亮窄线激射体等。
2. 环境模板与前馈预测
   • 构建两层环境模板：视线层（CMB 温降、κ、空洞—纤维—结点骨架与到结点距离）与邻域层（本地群/团环境）；
   • 环境组仅凭模板输出预测卡：对每个环层给出偏差方向、强度等级与空间剖面排序（核心>内环>外环或其他预注册形态），不接触任何光谱数据。
3. 观测与处理（盲化与独立复算）
   • 统一线表与频标：跨射电/毫米/光学近红外采用统一线表与绝对频率/时间基准；不同机构在不共享代码/参数下完成去运动与链路校正；
   • 同源多谱线定标：在同一对象内验证**“整体平移、比值不变”，将公共位移**作为路径候选；
   • 仲裁对齐：第三方依据预注册口径，将预测卡与实测偏差对齐，计算命中/错向/空击率，并在核心—外环—对照与环境等级维度分层统计。
4. 对照设计
   • 旋转模板：随机旋转冷斑环形模板到同纬度其他方位，检验是否仍出现“命中”——若出现则判为系统性偏好；
   • 前景等效对照：在尘/同步/自由–自由强度匹配的区域复做分析，剥离银河前景耦合；
   • 巡天策略对照：在扫描覆盖与噪底相近的区域重复，规避观测策略诱导的零点偏置。

四、【阳性/阴性对照与剥离假象】

1. 阳性对照：
   • 冷斑核心/内环的背景源出现同向零点相对偏差，幅度高于外环/对照环，并随环境代理量呈单调关系；
   • 偏差在射电/毫米/光学近红外间方向一致，在同源多谱线下体现为公共位移而线间比值不变；
   • 在独立机构/管线下复现，空间剖面与预测卡排序一致。
2. 阴性对照：
   • 旋转模板或打乱环境标签后，命中率降至接近随机；
   • 前景/扫描替代模板能重现类似信号，则视为前景/策略耦合而非路径红移；
   • 频内子带若显著呈 λ²/1/ν 等色散律，或仅在单一波段/单一路线出现，则剔除。

五、【系统误差与对策（不超过三点）】

• 银河前景与大气/本振残留：尘带、OH 天气辉与本振镜像线可移位线心。对策：多前景解并行、强力掩膜与天空参考减法；采用双频标/双链路交叉校验与本振互换/回放顺序复测。
• 样本组成与红移分布偏置：不同环层的源类与红移分布差异可造假剖面。对策：在红移、亮度、源类上进行重权配平与分层统计，并报告匹配后的稳健性。
• 源端动力学与辐射转移：外流/自吸可造成线心系统偏移。对策：优先使用窄线/吸收双线与多光深联合判读；对显著自吸线降权/留出。

六、【执行与公开】

• 预注册：环形边界、环境代理量、线表与频标策略、预测卡格式、评分与剔除规则；
• 留出与复验：每个环层与对照环保留留出子样本做最终确认；
• 跨巡天/跨机构：在ALMA/VLA/MeerKAT与SDSS/DESI/4MOST等独立数据与团队间复现；
• 公开材料：发布环境模板摘要、预测卡、各环层偏差的文字化区间与方向排序、跨波段一致性摘要及关键中间产物；
• 与第3章（同源多谱线“整体平移、比值不变”）、第5章（无线电背景底噪）、第6章（CMB μ/y 微畸变解构注入）、第27章（路径红移层析）构成互证闭环并相互引用。

七、【成败线】

1. 支持（通过）：
   • 在**≥2 个环层与≥2 级环境等级上，环境前馈对偏差方向与强弱的命中率显著高于随机**，并呈核心/内环 > 外环/对照的空间单调；
   • 偏差跨波段方向一致、在同源多谱线下体现为公共位移且无色散；
   • 结果在多机构/多管线下复现，且在前景/扫描等效对照后仍成立。
2. 否证（未通过）：
   • 命中率接近随机，或空间剖面不随环境呈单调；
   • 偏差随频段翻向/规律重标度（呈色散），或主要由前景/扫描/管线驱动；
   • 重权配平后信号消失，或仅在单一数据源/单一路线中出现。