31-EFT.WP.BH.TensionWall v1.0 | 第14章 一致性、跨卷对照与开放问题

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第14章 一致性、跨卷对照与开放问题

I. 一句话目标

一句话目标：建立围绕张度墙 Sigma_TW 的记号、口径、计量与实现的一致性基准与自检流程，给出与 Core/Propagation 卷的系统对照与冲突处置，并梳理开放问题与演进路线图，保证跨团队与跨项目输出可对齐、可审计、可复现。

II. 范围与非目标

• 覆盖内容：一致性基准（C_TW）、跨卷对照动作清单、兼容与演进策略、自检与审计流水线、冲突识别与处置、开放问题（O_TW）与路线图（R_TW）。
• 非目标：不重述第3–13章的推导与流程；不讨论装置级硬件；不提供与天体观测的外部数据口径。

III. 术语与符号最小集

• 壁与剖面：Sigma_TW，r_H，Delta_w，W(r)，Xi_TW(r) = | dW/dr |，TWProfile。
• 场与传播：Phi_T(x,t)，grad_Phi_T(x,t)，n_eff(x,t,f)，c_ref，T_arr。
• 界面与能量：C_sigma = Phi_T^+ − Phi_T^-，J_sigma = dot( grad_Phi_T^+ − grad_Phi_T^- , n_vec )，R_TW,T_trans,A_sigma（R_TW + T_trans + A_sigma = 1）。
• 口径与分解：两口径 T_arr = (1/c_ref) * ∫ n_eff d ell 或 T_arr = ∫ ( n_eff / c_ref ) d ell；n_eff = n_common + n_path。
• 约束与隔离：n_eff ≥ 1；严禁将 T_fil 与 T_trans 混用，n 与 n_eff 混用。

IV. 一致性基准（C_TW 1…12）

• C_TW1 记号一致：内联符号用反引号；路径、测度、梯度等与《EFT.WP.Core.Equations v1.1》一致。
• C_TW2 量纲一致：入口执行 check_dimension，保证 dim(T_arr)=[T]，dim(n_eff)=1，dim(c_ref)=[L][T^-1]。
• C_TW3 规范与边界：固定 Phi_T(x_ref,t_ref)=0 与 boundary_config；仅依赖 grad_Phi_T 时应对 Phi_T → Phi_T + const 不敏感。
• C_TW4 两口径一致：eta_T = | T_arr^{const} − T_arr^{gen} | 不超阈；超限需回溯 c_ref、n_eff 与分段实现。
• C_TW5 下界与可行域：任意段保持 n_eff ≥ 1，整体满足 T_arr ≥ L_path / c_ref。
• C_TW6 薄厚壁一致：τ_switch = | T_arr^{thick} − ( T_arr^{thin} + ΔT_sigma ) | 在阈值内。
• C_TW7 界面匹配与能量一致：连续/势跃迁/通量跃迁三类匹配自洽；R_TW + T_trans + A_sigma = 1。
• C_TW8 分段显式与端点规则：{ ell_i } 端点显式入积，禁止跨界面插值；触发统计写入日志。
• C_TW9 分项可辨识：n_eff = n_common + n_path 的分解残差进入 u_sys 且低于阈值；ΔT_arr 在带内线性区或指定阶次吻合。
• C_TW10 定向项显著性：b1 · dot( grad_Phi_T , t_hat ) 与 b1_sigma · dot( grad_Phi_T , n_vec ) 的回归显著且不过拟合。
• C_TW11 数据契约与可复现：Contract/TWProfile/Path/NeffParams/RTParams/SolverCfg 字段齐备，hash(*) 与 seed 可重放。
• C_TW12 命名隔离：T_trans 仅指界面透射系数；禁止与张力或其他量复用；n 与 n_eff 严格区分。

V. 跨卷对照动作清单（按序执行）

• 术语对照：与《EFT.WP.Core.Terms v1.0》核对 Thread、Sea、Tension、Tension Gradient、Tension Potential 的中英定名。
• 张力映射：与《EFT.WP.Core.Tension v1.0》核对 Phi_T = G(T_fil) 的单调与尺度（S12-*）。
• Sea 分层：与《EFT.WP.Core.Sea v1.0》核对层化与接口元数据（S08-*），同步 Sigma_TW 标签。
• Propagation 对齐：与《EFT.WP.Propagation.TensionPotential v1.0》核对两口径、n_eff 构造与路径表达（S20-*、第6/8章）。
• 计量链路：与《EFT.WP.Core.Metrology v1.0》核对 c_ref 标定、溯源与日志（M05-，M10-）。
• 误差模型：与《EFT.WP.Core.Errors v1.0》核对 GUM/MC 传播与相关项（M20-*）。
• 路径修正：必要时与《EFT.WP.Metrology.PathCorrection v1.0》对齐坐标与路径修正（S03-*）。
• 数据规范：附录 A/B 的单位与 I/O 字段与 Core 系列一致。

VI. 兼容与演进策略

• 前向兼容：核心 API 保持稳定；新增字段以可选项落盘；旧报告可重放。
• 降级策略：一般口径不可稳用时降级常量外提，并记录 eta_c 与影响评估。
• 薄厚壁切换：在 eta_w 邻域强制双算并落盘 τ_switch；长期超阈固定厚壁并回溯 TWProfile。
• 参数迁移：TWProfile 或 NeffParams/RTParams 升级时提供参数映射与校验脚本。
• 界面扩展：引入新接口类型前先通过零厚度近似+能量一致审计打样，再纳入正式口径。

VII. 自检流程（I 层落地）

• ensure_units_and_coords(contract, objects…) -> DimReport：单位/坐标自检。
• check_dimension(expr) -> DimReport：量纲核查两口径与分段离散式。
• check_dual_arrival_consistency(inputs) -> eta_T：两口径一致性。
• consistency_thin_vs_thick_TW(inputs) -> tau_report：薄/厚壁一致性。
• rt_estimator_TW(data) -> RTParams：界面能量一致审计。
• benchmark_suite_TW(runlist) -> Summary：基准一至五通过与误差斜率。
• log_artifacts_TW(meta, hashes, metrics) -> Log：阈值、触发统计、哈希与否证样本落盘。

VIII. 冲突识别与处置

1. 触发条件：n_eff < 1，T_arr < L_path/c_ref，eta_T 超阈，τ_switch 超阈，R_TW + T_trans + A_sigma ≠ 1，或 ΔT_arr 非线性且非带外所致。
2. 处置顺序
   • 单位/量纲与契约复核，重放同一 SolverCfg；
   • 口径切换或重标定 c_ref，重新分解 n_common/n_path；
   • 复核 { ell_i } 分段与 ΔT_sigma 一致性，必要时改走厚壁体积分；
   • 调整 TWProfile 参数或界面分类；
   • 若仍失败，登记否证样本并触发第2章 P40-* 与第5章剖面复审。

IX. 开放问题（O_TW 1…12）

• O_TW1 壁微层物理：ΔT_sigma 的微结构与频带耦合项的最小充分模型。
• O_TW2 分项唯一性：n_common/n_path 分解在强壁场景下的可辨识条件与先验依赖。
• O_TW3 定向起源：b1 与 b1_sigma 的微观来源与更稳健的可测替代表达。
• O_TW4 动态壁：W(r,t) 与 r_H(t) 时变情形下两口径与能量一致的推广。
• O_TW5 STG/TBN 耦合：STG 与 TBN 谱形对 n_eff 与回声级次的系统影响。
• O_TW6 厚壁上界：厚壁体积分的最优步长、误差上界与快速审计准则。
• O_TW7 Echo 反演稳健性：多路径权重 w_m 的可辨识与不适定性防治。
• O_TW8 非球对称高阶：a_{lm} 高阶截断与过拟合边界。
• O_TW9 口径融合：在弱 c_ref 漂移下两口径结果的无偏融合估计。
• O_TW10 薄厚壁映射：τ_switch → 0 时 ΔT_sigma 与体积分的严格一致性证明与误差阶。
• O_TW11 界面分类学习：基于数据的连续/跃迁型自动分类与不确定度量化。
• O_TW12 高频色散：带宽扩大时 n_path 阶次选择与带外抑制的最优策略。

X. 路线图与里程碑（R_TW1…R_TW6）

• R_TW1 基准套件 v1：发布 TW 专属基准（薄/厚壁、回声、界面匹配）与审计脚本。
• R_TW2 分项唯一性研究：完成 n_common/n_path 可辨识与带外泄漏的理论/仿真报告。
• R_TW3 定向通道数据集：构建含 dot(grad_Phi_T, t_hat/n_vec) 的公开对标集与显著性阈值建议。
• R_TW4 薄厚壁一致性文稿：给出 τ_switch 的误差阶与实践门限，纳入实现检查单。
• R_TW5 动态壁口径：推出 W(r,t)/r_H(t) 的到达时推广与实现接口。
• R_TW6 审计自动化：打通自检流水线，自动生成一致性/否证报告与迁移工单。

XI. 交叉引用

• 《EFT.WP.BH.TensionWall v1.0》第3章（最小方程与结构模型），第5章（壁参数化），第6章（传播口径），第7章（计量与可观测量），第8章（界面匹配），第9章（数值实现），第11章（验证与对标），第12章（误差预算）。
• 《EFT.WP.Propagation.TensionPotential v1.0》两口径与路径/界面通用规范。
• 《EFT.WP.Core.*》：Terms/Tension/Sea/Equations/Metrology/Errors。
• 《EFT.WP.Metrology.PathCorrection v1.0》坐标与路径修正。

XII. 产出物

• 一致性基准卡片 C_TW1…C_TW12 与自检脚本清单。
• 跨卷对照与迁移模板：术语、张力映射、Sea 分层、两口径、计量链路、误差模型、数据规范。
• 开放问题与路线图看板：O_TW1…O_TW12 与 R_TW1…R_TW6 的状态、审计与工单入口。