第45章：中微子到达时间结构与无色散公共项（跨基线）

目录 ／ 附录-1. 预测和证伪（V6.0）

一、前言

中微子以极弱相互作用穿越介质，其到达时间序列既承载源端发射结构，也承载传播路径与探测链路的综合响应。对束流中微子而言，近端—远端双探测器把“发射—传播—探测”拆解为可工程化对消；对大气中微子而言，上穿/下穿路径提供了天然的地球尺度基线与介质穿越角；对天体中微子而言，与电磁、引力波等多信使触发窗口的对时，为绝对到达差提供了外部参照。
本章提出可证伪检验：在统一时标与近—远端定标之下，先剥离标准模型预期的能量依赖（如质量—能谱—几何项）、以及事件重构带来的系统偏置后，是否仍残留一个对能量与味道不敏感、可在不同基线与不同实验之间对齐的“无色散公共项”，其形态表现为常数型时移或缓慢平台，并在跨实验、跨处理管线中以零时滞同现的方式复现。若残差随能量或味道出现系统缩放/翻向，或在留出与盲化条件下不复现，则应被否证。

二、预测（核心一句话）

在统一外参时标、统一事件选择与统一定标口径下，面向束流/大气/天体三类中微子源，比较多实验、多基线的事件到达时间结构：在扣除标准模型可预期的能量依赖与重构偏置后，仍将出现一个跨基线可对齐的无色散公共项 Δt_common，其对能量 E 与味道（νe/νμ/ντ 或其代理分层）不敏感，在不同实验与独立管线中表现为零时滞同现的同步台阶/平台/相位锁定点，并随几何—环境变量（如穿越地幔路径角、日—月潮汐应变、地磁 Kp、太阳高能背景、台站温湿/压力等）呈单调、平台或阈值式剖面。若残差对 E 或味道呈系统依赖，或仅在单一管线/单一实验中出现、在留出样本中消失，则否证。

三、一句话目标

把“到达时间散点”变成可仲裁对象：以跨基线对齐、能量与味道无关、零时滞同现与几何—环境可预报性四重约束，判定是否存在可复验的 Δt_common。

四、要测什么

• 公共项强度与稳健分级（文字化）
  在统一带通、统一时间戳与统一事件选择后，对到达时间残差提取“常项”与“缓斜率”；在基线（长度×方位）× 源型（束流/大气/天体）× 探测器 × 管线网格上给出强/中/弱、正移/负移、稳定/不稳定分级，并标注其方向与幅度是否可跨基线对齐。
• 无色散检验（能量与味道不敏感）
  先按标准模型对能量依赖的群速效应与重构偏置做模板回归与注入—回收；再在能量分层（等统计宽度）与味道分层（电子/缪/τ 或层析代理）上检验 Δt_common 是否不随能量与味道系统变化。
• 近—远端对消与源抖动剥离（束流场景）
  以近端探测器构建束团发射时间的经验发射剖面，对远端做事件级时间转移；检验近—远差分后是否仍保留同符号、同幅宽的常项平台，且对门宽与束团结构变体稳健。
• 零时滞同现（跨实验/跨管线）
  在统一外参时标上，对不同实验与独立管线的残差序列进行对齐，比较同一几何/环境窗内是否出现零时滞同步的台阶/平台/相位锁定点，并量化零时滞峰与侧翼对比（强/中/弱）。
• 几何—环境序列相关
  以穿越地幔路径角、日—月潮汐应变相位、地磁活动（Kp 等）、太阳高能背景、台站温湿/压力与探测器热态为自变量，给出公共项的单调/平台/阈值剖面，并记录是否存在可前馈预报的稳定规律。
• 比值不变与整体平移
  验证不同基线/实验之间，能量层间的相对占比与相位关系保持稳定，而绝对时移表现为可对齐的整体平移或缓平台；若相对关系随能量层系统变形，则优先判为重构偏置而非公共项。
• 天体触发一致性（适用于可触发天体源）
  对超新星、伽马暴、耀变体等触发窗口，比较中微子—电磁/引力波通道的到达差是否呈窄分布常项，且在能量分层下不展宽；并设置窗外对照以排除偶然叠加。

五、怎么做

1. 观测族与数据面
   • 束流源：选择至少两条不同长度与方位的长基线束流，并配置近端—远端双探测器；
   • 大气源：在北半球/南半球/赤道各选一座深埋探测器，覆盖上穿/下穿路径与不同地幔穿越角；
   • 天体源：与多信使网络对时（如具备触发与共享时标条件），并为触发季设置留出独立复验季。
2. 统一定标与时标
   • 单一外参时标：采用共视与双向对时（GNSS 双向、白兔链路等）一致化，发布时间戳队列与延迟预算；
   • 固有延迟回归：对光电传感器—触发—缓冲—写盘链路做温度—延迟伴随监测与回归，并实施注入—回收（LED/激光/脉冲板等）锁定绝对偏置；
   • 重构模板：对能量、顶角、径迹多径与选择门限导致的重构偏倚发布模板族，并在拟合中留出。
3. 时间窗与事件层析
   • 束流：围绕束团门控构建短窗（毫秒级）与长窗（秒级）并行；
   • 大气/天体：按地方时、潮汐相位、地磁等级分窗，并为突发设置窗外对照窗；
   • 在基线 × 源型 × 能量 × 味道 × 顶角维度做条件堆栈，输出常项、缓斜率与同步指数的文字化分级表。
4. 处理与堆栈（双管线）
   建立不少于两条独立管线（例如：时域对齐法与频域相干/小波—经验模态法），对事件级时间戳进行带通/高通组合与稳健估计；仅在仲裁阶段对齐两条管线的“无色散、零时滞与形态分级”摘要。
5. 前馈—盲化—仲裁
   • 前馈组仅用几何—环境变量发布 Δt_common 的方向、量级与阈值形态预测表；
   • 测量组在盲化条件下独立输出无色散性、零时滞同现与幅度—形态摘要；
   • 仲裁组对齐预测表—实测摘要，在基线、源型、能量层、味道层与时间窗维度统计命中/错向/空击率，并用留出样本作最终裁决。

六、阳性/阴性对照与空检

• 阳性对照（支持无色散公共项）
  在多基线与多实验中，Δt_common 可跨基线对齐，且在能量与味道分层下方向不翻转、幅度不系统缩放；同一几何/环境窗内出现跨实验零时滞同现的平台/台阶；几何—环境剖面呈单调/平台/阈值结构，并能被前馈预测表命中。
• 阴性对照（反对无色散公共项）
  残差随能量分层呈系统缩放或随味道分层翻向；近—远差分后平台消失或形态随门宽/重构策略大幅改变；所谓同步仅在单一实验或单一管线中显著，跨管线即消退；几何—环境相关性在留出与置换后崩塌。
• 空检（必须通过）
  对能量层标签、味道层标签、基线标签、时间窗标签进行置换；对时间序列做反演与随机平移；对环境变量做随机打乱（保持分布但破坏对应关系）。任何在空检下仍保持同等级“显著同步”的结果，不得计入主结论。

七、支持（通过）判据

在不少于两条独立管线、两种基线/方位配置与两类源型数据中，复现可跨基线对齐的 Δt_common；无色散成立（对能量与味道不敏感）；跨实验对齐后零时滞同现成立；几何—环境剖面呈单调/平台/阈值且前馈命中率显著高于随机置换；并在预注册留出样本中独立复验通过。

八、否证（未通过）判据

残差随能量或味道出现系统缩放/翻向，或可由重构偏置与选择门限模板完整解释；所谓平台/台阶仅在单一实验、单一时期或单一管线中出现且对口径高度敏感；跨实验对齐后无零时滞同现结构；前馈命中率接近随机且在留出样本中消失，无法与时钟/标定异常或方法伪像区分。

九、系统误差与对策（不超过三点）

• 时标一致化与时间戳链路漂移
  对策：单一外参时标闭合（共视+双向对时）、发布队列与延迟预算、硬件注入—回收校准、异常历元留出与在线告警。
• 能量/顶角重构偏置与事件选择效应
  对策：重构模板族回归与留出、能量分层等统计宽度、对选择门限与门控窗做变体稳健性测试，要求 Δt_common 在变体下仅允许幅度收缩、不允许系统翻向。
• 源端时间结构不确定（尤其天体源）
  对策：束流场景以近端发射剖面做事件级转移；天体场景采用触发窗内外对照、与电磁/引力波通道做相对时序的窄分布检验，并设置独立触发季留出复验。

十、执行与公开

• 预注册：基线与源型清单、统一时标与定标口径、事件选择与分层规则、无色散与零时滞判据、几何—环境变量定义、阳性/阴性对照与空检方案、排除条款与仲裁评分规则。
• 留出与复验：为每类源型与每条基线设置留出时期/留出能量层/留出味道层；对天体触发设留出触发季。
• 跨阵列/跨团队复现：互换原始时间戳、符合事件、定标与环境日志及脚本，独立复算并开展降采样、加噪、门宽与重构变体的稳健性测试。
• 公开材料：发布预测表、常项/缓斜率/同步指数分级表、无色散核验摘要、对时/定标/温控与重构模板日志及关键中间产物（文字化），便于外部复核。

十一、成败线

若在统一时标与近—远端定标后，多基线中微子到达时间残差中稳定出现可对齐的无色散公共项，并在能量与味道分层下不系统变化、在跨实验对齐后呈零时滞同现且随几何—环境呈可预报结构，并通过留出与空检复验，则支持本章预测；否则若残差被能量/味道依赖、重构偏置、标定漂移或方法伪像所主导且不可跨实验复现，即被否证。