28-EFT.WP.Propagation.PathRedshift v1.0 | 第1章 路径红移域定义与范围

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第1章 路径红移域定义与范围

一句话目标：界定“路径红移（Path Redshift）”的对象、输入/输出与工程边界，确立红移分解 + 到达时两口径的统一发布口径与清单键位。

I. 范围与对象

1. 对象（路径与世界线）
   传播路径 gamma(ell)（光纤/自由空间/深空分段），或时空世界线 Gamma(tau)；环路与旋转几何（Omega, A）。
2. 对象（时频与介质）
   发射/接收本地时基 tau_mono/ts，本地钟参数 offset/skew/J；介质频散场 n_eff(f,x), n_phi(f), n_g(f)；势场 phi_grav(x)；宇宙学尺度因子 a(t)。
3. 输入
   • 发射/接收状态：state_emit/state_obs = {r,v,a,att,Omega}；
   • 星历与势场：ephemeris, grav_model；
   • 介质与环境：n_field, 大气/电离层参数，RefCond；
   • 观测与计量：载波/谱线观测流（PLL/CFO/谱线拟合），计量面板与校准证据。
4. 输出
   • 红移分解 z_parts = {z_kin,z_grav,z_med,z_cos,z_inst,z_proc} 与合成 z_path；
   • 到达时两口径 T_arr^{form1}, T_arr^{form2}，差 delta_form 与一致化 T_arr*；
   • 清单 manifest.redshift.*（含 RefCond, z_parts, z_path, T_arr*, delta_form, u/U, contracts.*, signature）。
5. 边界（不包含）
   强场相对论与非微扰宇宙学的高阶修正、量子频移；仅在需要时以扩展字段落盘来源与假设。

II. 名词与变量

• 路径与几何：gamma(ell), L_gamma, t_hat, A, los/nlos。
• 时空与动力学：t, tau, v, beta = v/c_ref, gamma_L = 1/sqrt(1-beta^2), Omega, phi_grav。
• 介质与频散：n_phi(f), n_g(f) = n_phi - f * ( d n_phi / d f ), n_eff(f,x)。
• 红移与时频：z, f_emit, f_obs, lambda_emit, lambda_obs, a(t)。
• 到达时与时基：T_arr, c_ref, delta_form, tol_Tarr, tau_mono, ts, offset/skew/J。
• 量纲示例：unit(z)="1", unit(T_arr)="[T]", unit(n_eff)="1"。

III. 公设 P65-1x

• P65-11（红移分解）：1 + z_path = (1+z_kin)(1+z_grav)(1+z_med)(1+z_cos)(1+z_inst)(1+z_proc)；小量近似 z_path ≈ ∑ z_i。
• P65-12（两口径并行）：到达时发布必须并行给出
  T_arr^{form1} = ( 1 / c_ref ) * ( ∫_{gamma} n_eff d ell ) 与
  T_arr^{form2} = ( ∫_{gamma} ( n_eff / c_ref ) d ell )，并记录 delta_form。
• P65-13（测度显式）：任一积分/平均显式域与测度：( ∫_{gamma(ell)} · d ell )、( ∫_{t∈W} · dt )、( ∫_{f∈B} · df )。
• P65-14（量纲合规）：所有进入方程字段必须通过 check_dim( y - f(x) )；对数↔线性换算写入 scale.note。
• P65-15（RefCond 可追溯）：星历/势场/介质/气象/时基等参考条件以 RefCond 落盘并带 hash/有效期。

IV. 最小方程 S65-1x

• S65-11（红移定义）：1 + z = f_emit / f_obs = lambda_obs / lambda_emit。
• S65-12（合成口径）：z_path = compose( z_kin, z_grav, z_med, z_cos, z_inst, z_proc )（乘积或线性和近似，按发布口径注明）。
• S65-13（到达时两口径差）：delta_form = | ( 1 / c_ref ) * ( ∫ n_eff d ell ) - ( ∫ ( n_eff / c_ref ) d ell ) |。
• S65-14（频散映射）：n_g = n_phi - f * ( d n_phi / d f )，用于把相位口径与群口径的到达时/频移保持一致。

V. 计量流程 M65-1（域就绪→建模→校核→落盘）

• 域就绪：统一坐标与时间线 tau_mono/ts；加载路径与器件清单、RefCond（星历/势场/介质/时基）。
• 建模/估计：计算 z_kin/z_grav/z_med/z_cos 与观测 z_meas；并行计算 T_arr^{form1/form2}。
• 校核：执行量纲校核 check_dim、两口径差门 delta_form ≤ tol_Tarr；用基准线（频率比/回环）校准偏置与尺度。
• 落盘：生成 manifest.redshift.* = {gamma.hash, RefCond, z_parts, z_path, T_arr_forms, delta_form, u/U, contracts.*, signature}。

VI. 契约与断言 C65-1x（建议阈值）

• C65-101（两口径差）：delta_form_p95 ≤ tol_Tarr（建议 tol_Tarr = 1e-3 * T_arr 或依链路设定）。
• C65-102（红移分解残差）：| z_meas - z_path |_p95 ≤ tol_z（按 SNR/窗口设定）。
• C65-103（RefCond 新鲜度）：星历/势场/介质数据距发布 ≤ Δt_max；过期拒发或降级。
• C65-104（量纲合规）：所有发布字段 check_dim 通过；unit(z)="1"。
• C65-105（路径单调与几何一致）：non_decreasing(ell)；旋转/环路几何 Omega/A 一致（Sagnac 项）。

VII. 实现绑定 I65-1*（接口原型、输入输出、不变量）

• I65-11 build_refcond(sources) -> RefCond（星历/势场/介质/时基聚合）
• I65-12 eval_tarr_forms(n_eff, c_ref, gamma) -> {T_form1, T_form2, delta_form}
• I65-13 compose_z(z_parts, mode) -> z_path（mode ∈ {product, linear}）
• I65-14 compare_z(z_path, z_meas) -> {resid, pass}
• I65-15 assert_redshift_contracts(ds, rules) -> report
• I65-16 emit_redshift_manifest(results, policy) -> manifest.redshift
  不变量：two_forms_present=true；check_dim(*) 通过；gamma.hash/RefCond.hash 可追溯。

VIII. 交叉引用

• 时基与同步：见《能量丝》时基/同步卷（tau_mono/ts/offset/skew/J）；
• 路径积分与到达时：见《EFT.WP.Metrology.PathCorrection v1.0》两口径与频散口径；
• 仪器与校准：见《EFT.WP.Metrology.Instrument v1.0》；
• 清洗与契约落盘：见《EFT.WP.Methods.Cleaning v1.0》。

IX. 质量与风控

• SLI/SLO：delta_form_p95, |z_meas - z_path|_p95, panel_freshness, RefCond_coverage。
• 回退策略：两口径差↑→统一到 form2 并重估介质场；z_meas 失配→回退势场/星历版本或缩短窗口；RefCond 过期→降级发布或暂停。
• 审计：清单签名链、来源 hash、双环境复算与 ε_dual、回放脚本与面板快照。

小结

• 本章确立路径红移的域级基线：红移分解与到达时两口径并行计算与发布、RefCond 可追溯与量纲合规；
• 给出 P65-1x/S65-1x/M65-1/C65-1x/I65-1* 的可执行骨架，产出以 manifest.redshift.* 清单化落盘，实现可复现、可审计、可回退的工程治理。