第61章：中子电荷半径“负号”的成像侧写（多能区形状因子一致性检验）

目录 ／ 附录-1. 预测和证伪（V6.0）

一、前言
第60章以近场 OAM 手性散射给出中子“对消纹理”的分区反号指纹；本章将“对消”的含义推进到电荷分布的低动量极限。中子总电荷为零并不等同于“电荷分布处处为零”，而是意味着正负成分在空间上以特定方式对消。若中子的电荷半径平方为负，则在小动量转移区间，电形状因子的低阶展开应呈现确定的符号结构，并可在不同能区、不同提取路线与不同反演方法中形成同向一致的空间侧写。

二、预测（核心一句话）
在小动量转移区间，若中子电荷半径平方为负，则中子电形状因子 GEn(Q²) 的低阶行为应满足：当 Q² 从 0 增大时，GEn(Q²) 在零点附近的斜率为正，并与负的 ⟨r²⟩n 保持一致关系；在统一辐射修正与统一归一化口径下，该斜率符号在不同数据集与不同提取路线中应稳定一致。进一步，在预注册的空间反演方法族下，反演得到的等效电荷密度侧写应呈“外负—内正（或内正—外负）”的对消型结构，并与第60章的分区反号指纹在符号拓扑上相容。若低 Q² 区间的斜率符号不稳健、或空间反演稳定呈单调无对消结构，则否证本章预测。

三、一句话目标
以“低 Q² 斜率符号的跨数据一致性”与“空间反演对消侧写的跨方法一致性”为判据，检验中子电荷半径负号的可仲裁观测后果。

四、要测什么

1. 电形状因子主量 GEn(Q²)：在统一辐射修正、统一归一化与统一系统误差模型下提取 GEn(Q²) 曲线，并给出协方差。
2. 低 Q² 斜率与符号量：
   • 零点附近的斜率 s = dGEn/dQ²（在预注册的低 Q² 窗口内拟合得到）；
   • 斜率符号 sign(s) 的跨数据一致性；
   • 斜率与等效 ⟨r²⟩n 的对应关系在不同口径下的稳定性。
3. 空间反演量：在预注册的反演方法族下反演等效电荷密度侧写，并计算对消结构指标：
   • 零交叉半径 r0（电荷密度过零点）及其置信区间；
   • 内外反号指标 Cn（内区与外区符号是否相反）；
   • 对消程度指标 Kn（净电荷约束下的残差一致性与稳健性）。
4. 跨能区一致性量：不同能区/不同设施/不同提取路线下，s、r0、Cn、Kn 的同向一致性与收敛范围。

五、怎么做

• 区间与口径预注册：锁定低 Q² 窗口、拟合函数族（不得事后挑选）、辐射修正规则、归一化规则与系统项处理范围。
• 双路线提取：至少两条独立路线并行提取 GEn(Q²)，例如一条偏重截面分离或散射不对称量提取，一条偏重极化相关观测或等效相干提取；关键结论需跨路线一致。
• 双反演族并行：至少两类反演族并行且预注册（模型无关基函数展开与受限物理先验族），空间对消侧写在两族中方向一致。
• 盲化与留出：数据集标签、能区标签或规范化常数随机编码；分析在未知真实标签条件下完成拟合与反演；揭盲后仅执行预注册的一致性检验；留出一部分数据集或低 Q² 窗口边界段作为最终验证集。
• 约束一致性：总电荷为零的约束在所有反演与拟合中以同一方式实现；任何约束实施方式变更必须作为独立口径并行，不得事后改写。

六、对照与空检

• 伪数据空检：用不含对消结构的单调密度模型生成伪数据（带相同采样与误差结构）走完整流程，不得产生稳定 r0 与反号结构；若空检产生同等级对消侧写，则判为反演伪像。
• 截断空检：对低 Q² 窗口做预注册的可逆截断，斜率符号 sign(s) 不得随截断任意翻转；若翻转则判为口径不稳健。
• 系统项扰动对照：在预注册范围内扰动辐射修正、两光子交换（或等效系统项）与归一化处理，sign(s) 与对消指标不得翻向。
• 约束对照：总电荷约束的实现方式改变不得制造或消灭对消结构；若高度敏感则判为方法主导。

七、支持（通过）判据
同时满足以下三条，才算“通过”：

• 低 Q² 斜率符号稳定：在预注册窗口内，dGEn/dQ² 的符号在多个独立数据集与至少两条提取路线中保持一致，且对系统项扰动不翻向。
• 空间对消侧写一致：反演得到稳定零交叉半径 r0，内外反号指标 Cn 显著支持分区反号结构；该结论在两类反演族中方向一致，并在留出集上复验。
• 空检可排除：伪数据空检与截断空检不产生同等级对消侧写；系统项扰动与约束对照不能复制该结构。

八、否证（未通过）判据
出现以下任一类稳健结果即可否证：

• 斜率符号不稳健：sign(s) 随数据集、能区或处理口径漂移，或在系统项扰动范围内频繁翻向。
• 反演无对消结构：空间反演稳定呈单调无零交叉或无内外反号结构，且跨方法一致。
• 空检可复制：伪数据空检或约束对照产生同等级对消侧写，表明结构来自反演伪像或约束实现方式。
• 留出崩塌：留出验证集上斜率符号与对消侧写无法复验。

九、系统误差与对策

• 低 Q² 覆盖不足与拟合函数依赖：区间窄与噪声可导致斜率不稳健；预注册拟合族并执行截断空检；协方差显式携带。
• 辐射修正与两光子交换不确定性：可在低 Q² 处引入符号偏置；双路线提取交叉；系统项扰动对照不得翻向。
• 反演正则化与约束耦合：正则化可制造或抹平零交叉；两类反演族并行；伪数据空检必须通过；约束对照不得主导结构。

十、成败线（一句话版）
若中子电形状因子在低 Q² 区间的斜率符号跨数据稳定一致，并在空间反演中给出可复验的对消型零交叉侧写且空检可排除，则支持本章预测；若斜率符号不稳健或反演无对消结构并可被空检复制，则否证本章预测。