第76章：结构形成的“路网先行”可预报性检验（骨架先定向，物质后填充）

目录 ／ 附录-1. 预测和证伪（V6.0）

一、前言
第69章提出“松紧底图”的一图多用一致性；第52–55章以并合系统给出 STG/TBN 的时序与协变；第67–68章给出无色散公共项的束斑与幅度标度。本章将这些线索统一到结构形成的核心叙事：宇宙大尺度结构不是先出现“堆块”再偶然连成网，而是先出现可传播、可对齐的“路网骨架”（以 STG 的连续脊线外观呈现），随后物质示踪（星系、气体、尘埃、恒星形成）沿骨架逐步填充与加粗。该叙事必须落到单一可证伪预测：同一红移层中，骨架比物质更早、更完整、更跨探针一致；并且“骨架—填充”重合度随结构成熟度单调上升。

二、预测（核心一句话）
在统一分辨率与统一红移分层口径下，对同一天区的同一红移层提取两类三维骨架：
S_field（由 STG 外观的场骨架，例如弱透镜残差 δκ 或等效潮汐剪切场的脊线/骨架化结果）与 S_matter（由物质示踪的骨架，例如星系数密度、气体代理、强度映射的脊线/骨架化结果）。本章预测成立当且仅当满足以下联合结构：

• 嵌套性（路网先行）：S_matter 近乎完全嵌入 S_field，定义嵌入率 N_in = Length(S_matter ∩ S_field) / Length(S_matter)，预测 N_in 显著高于随机置换对照，且在不同探针组合中稳定。
• 填充滞后（先路后填）：S_field 中存在稳定的“未填充段”，定义覆盖率 C = Length(S_field ∩ S_matter) / Length(S_field)，预测 C 随结构成熟度单调上升：在更低红移、或更高事件性/更充分回归的样本中 C 更大；在更高红移或更年轻样本中 C 更小。
• 取向先验（先定向后增密）：在低物质对比度区域，场骨架的取向仍可预报物质与形态的取向协同，定义取向一致性 A_align（骨架切向方向与星系形状/自旋统计主轴的对齐强度），预测 A_align 在“计数增强尚不显著”的区域仍显著非零，且与 C 的增长具有可复验的先后关系。
  若必须依赖物质示踪才能构造出场骨架的主结构，或 N_in 不显著、C 不随成熟度单调、A_align 在低对比度区不成立，则否证本章预测。

三、一句话目标
以“物质骨架嵌入场骨架＋场骨架包含未填充段＋低对比度区取向先验成立”为判据，检验“路网先行”的可预报性。

四、要测什么

1. 场骨架 S_field：在红移层析窗内，从 δκ（或等效潮汐剪切场）提取脊线/骨架，记录：骨架长度、节点（交汇点）位置、主方向场与骨架强度分级。
2. 物质骨架 S_matter：在同一红移层内，从至少两类物质示踪提取骨架并并行输出：
   • 星系数密度或光度密度骨架；
   • 气体/非热代理（X/SZ/射电/强度映射等）骨架。
3. 嵌套性指标 N_in：Length(S_matter ∩ S_field) / Length(S_matter)，并给出不同平滑尺度与不同掩膜下的稳健性范围。
4. 覆盖率指标 C：Length(S_field ∩ S_matter) / Length(S_field)，并在红移分层与成熟度分层下比较。
5. 成熟度标签 M：用预注册的、与骨架提取独立的成熟度指标分层，例如：并合相位（TSP）分档、κ–X 回归程度分档、或结构的非热/翻滚强度与回归阶段分档。
6. 取向一致性 A_align：骨架切向方向与星系形状取向（或等效取向统计量）的对齐强度，要求在低物质对比度区单独计算并与高对比度区对照。
7. 跨探针一致性 K_multi：S_field 在不同场探针（弱透镜层析、CMB 透镜、IGM 层析等）之间的骨架一致性；预测 K_multi 高于 S_matter 在不同物质示踪之间的一致性。

五、怎么做

• 统一分辨率与统一红移窗：所有探针投影到同一角分辨率与同一红移分层；骨架提取算法、阈值与平滑尺度预注册并冻结。
• 双骨架独立提取：场骨架与物质骨架由独立团队或独立管线生成；在生成 S_field 时不得使用物质示踪信息，在生成 S_matter 时不得使用 δκ 或等效场信息。
• 三重对齐计算：在同位同窗内计算 N_in、C 与 A_align；对低对比度区设立独立口径（固定阈值定义“低对比度”）。
• 成熟度分层检验：按 M 分层后比较 C(M) 的单调性；并在红移分层中比较 C(z) 的趋势。
• 留出仲裁：留出天区或留出红移层作为最终仲裁集；骨架阈值与分层口径不得由留出集反向修订。
• 多管线交叉：至少两套弱透镜形状测量与两套物质示踪管线交叉；关键结论需跨管线保持嵌套性与单调趋势。

六、对照与空检

• 骨架置换空检：随机旋转或像素置换 S_field 或 S_matter，N_in 与 A_align 应退回随机分布。
• 红移置换空检：随机置换层析红移标签，N_in 与 C 的显著性应显著下降。
• 掩膜边界空检：改变掩膜边界或遮挡策略的可逆扰动下，骨架主结构与 N_in 的方向性不得翻向；若高度敏感则判为系统项主导。
• 低成熟度对照：在预并合/未回归或低成熟度样本中，预测 C 更低而 N_in 仍应保持；若 N_in 同时崩塌则否证“路网先行”。
• 物质强制稀疏空检：对物质示踪做等强度稀疏化或子采样，若 S_field 主骨架仍稳定而 S_matter 更碎，且 N_in 仍高，则支持“场骨架先行”；若两者同步崩塌则不支持。

七、支持（通过）判据
同时满足以下三条，才算“通过”：

• 嵌套性成立：N_in 显著高于置换对照，并在多探针、多管线下稳定；S_matter 的主骨架段大比例落在 S_field 的骨架管带内。
• 填充滞后单调成立：C 随成熟度 M 单调上升，且在红移分层上呈“更低红移更高覆盖”的一致趋势；趋势不依赖单一探针或单一天区。
• 取向先验成立：在低对比度区 A_align 显著非零，并在控制物质计数强度后仍存在；A_align 的存在先于或强于同区的计数增强信号，且对照与空检可分。

八、否证（未通过）判据
出现以下任一类稳健结果即可否证：

• 非嵌套：N_in 接近随机或在合理口径切换下频繁翻向；物质骨架并不落在场骨架之内。
• 无单调滞后：C 不随成熟度或红移呈单调变化，或趋势方向在不同探针/不同管线间相互矛盾。
• 无低对比度取向先验：A_align 在低对比度区与零不可区分，或仅在高对比度区出现且可由常规密度效应解释。
• 空检同样显著：骨架置换、红移置换或掩膜扰动对照仍保留同等级 N_in、C 趋势与 A_align。
• 必须以物质构造场骨架：一旦在 S_field 提取中严格剔除物质信息，所谓场骨架主结构即消失或无法复现。

九、系统误差与对策

• 弱透镜系统学伪骨架：PSF 残留、选择函数与光度红移误差可制造条带；采用多管线重建、掩膜扰动与旋转置换空检；骨架主结构须跨管线同向。
• 物质示踪偏置与不完备：星系偏置、气体可见性与探测阈值会导致 S_matter 断裂；采用两类以上物质示踪并行并显式建模选择函数；C 的趋势需跨示踪一致。
• 骨架算法依赖：阈值与平滑尺度可能重塑骨架；预注册主口径并提供小扰动稳健性范围；关键结论不得依赖单一参数点。

十、成败线（一句话版）
若物质骨架稳定嵌入场骨架，场骨架包含可复验的未填充段且覆盖率随成熟度单调上升，并且低对比度区取向先验显著成立且空检可分，则支持本章预测；若嵌套性、单调滞后或取向先验任一项不成立，或空检同样显著，则否证本章预测。