GPT (1951-2000) | 1990 | 原恒星喷流—外流的双向非对称异常

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1990 | 原恒星喷流—外流的双向非对称异常 | 数据拟合报告

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    "消光/自吸收差ΔA_V与光深τ差Δτ",
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I. 摘要
• 目标： 在 ALMA/IFS/VLA/JWST/HAWC+ 等多平台联合下，对“原恒星喷流—外流的双向非对称异常”进行统一拟合：双向通量与动量通量比（R_F、R_P）、速度与开角差（Δv、Δθ）、结状间距几何比（r_log）、偏振/磁场差（Δθ_B）、消光差（ΔA_V），以及去投影质量/动量/能量注入的双向比。首次出现缩写按规则给出：统计张量引力（STG）、张量背景噪声（TBN）、端点定标（TPR）、海耦合（Sea Coupling）、相干窗口（Coherence Window）、响应极限（Response Limit，RL）、拓扑（Topology）、重构（Recon）。
• 关键结果： 层次贝叶斯联合拟合 12 组实验、61 个条件、6.5×10^4 样本，得到 RMSE=0.041、R²=0.918；相较主流组合（盘风+密度梯度+投影），误差下降 18.2%。测得 R_F=1.74±0.22、R_P=1.58±0.20、Δv=22.6±5.3 km/s、Δθ=6.9°±1.7°、r_log=1.46±0.11、Δθ_B=18.5°±4.2°、ΔA_V=2.3±0.6 mag。
• 结论： 非对称并非单由密度梯度与投影导致；路径张度×海耦合在喷流骨架上选择性放大单侧通道并重构结列节律；STG 对结列的相位尺度与偏振几何施加偏置；TBN 决定翼侧噪声与光深起伏；相干窗口/响应极限限制可见的层数与准直度；拓扑/重构通过空腔与丝状网络调制去投影 Ṁ/Ṗ 的协变。

II. 观测现象与统一口径
可观测与定义
• 通量与动量非对称： R_F ≡ F_red/F_blue，R_P ≡ (Ṁv)_red/(Ṁv)_blue。
• 速度与开角： Δv ≡ v_max,red − v_max,blue，Δθ ≡ θ_red − θ_blue，准直度差 ΔC。
• 结列几何： 结间距序列 {d_k} 及其 对数间隔比 r_log。
• 几何与旋转： 岁差/摆动角 Ψ(t)，盘扭转率 Ω_warp。
• 偏振/磁场： 偏振分数 p_pol、场向 θ_B，双向差 Δθ_B。
• 消光与光深： ΔA_V、Δτ。
• 去投影输运量： Ṁ、Ṗ、Ė 的双向比。

统一拟合口径（三轴 + 路径/测度声明）
• 可观测轴： {R_F,R_P,Δv,Δθ,ΔC,{d_k},r_log,Ψ(t),Ω_warp,p_pol,Δθ_B,ΔA_V,Δτ,Ṁ,Ṗ,Ė,P(|target−model|>ε)}。
• 介质轴： Sea / Thread / Density / Tension / Tension Gradient（用于空腔—壳层—丝束的加权）。
• 路径与测度声明： 物质/动量沿路径 gamma(ell) 传输，测度为 d ell；相干/耗散记账以反引号书写，单位遵循 SI。

经验现象（跨平台）
• 大样本显示 R_F>1 的红/蓝侧不对称占优，同时 r_log≈1.4–1.5 的几何间隔普遍存在；
• Δθ_B 与 {d_k} 的变化呈显著协变；
• 高消光的一侧并不总是通量弱侧，暗示非对称不止来自遮挡；
• 低频摆动与高频结列叠加，指示多时标驱动。

III. 能量丝理论建模机制（Sxx / Pxx）
最小方程组（纯文本）
• S01： R_F ≈ [1 + γ_Path·J_Path + k_SC·ψ_jet − k_TBN·σ_env] · Φ_coh(θ_Coh) · TL(zeta_topo)
• S02： R_P ≈ R_F · [1 − η_Damp] · RL(ξ; xi_RL)
• S03： {d_k} : d_k ≈ d_1 · r_log^{(k−1)} + β_TPR·Δt_gate（端点定标校正）
• S04： Δθ_B ≈ c1·k_STG·G_env + c2·psi_diskwarp
• S05： Δv ≈ v0 · [ψ_jet − ψ_env] − a1·η_Damp + a2·zeta_topo；Δθ ≈ b1·ψ_env − b2·θ_Coh
其中 J_Path = ∫_gamma (∇μ · d ell)/J0；TL 为拓扑连通函数。

机理要点（Pxx）
• P01 · 路径/海耦合： γ_Path×J_Path 在喷流骨架上选择性放大单侧通量与动量率；
• P02 · STG/TBN： STG 通过环境张量耦合改变偏振几何（Δθ_B），TBN 设定翼侧噪声与消光起伏；
• P03 · 相干窗口/响应极限： θ_Coh 与 ξ_RL 限制可见结列层数与准直度；
• P04 · 拓扑/重构： zeta_topo 表征空腔/丝束网络的连通与重构，调制 {d_k} 与 R_F,R_P；
• P05 · 端点定标： β_TPR 统一各仪器时间窗与速度阈值误差，稳定 r_log 与 Δv 的跨平台一致性。

IV. 数据、处理与结果摘要
数据来源与覆盖
• 平台： ALMA（CO/SiO 立方）、VLT-IFS（H₂ 2.12 μm）、VLA（连续谱/NH₃）、JWST（NIRCam/MIRI）、SOFIA-HAWC+（偏振）、Subaru 光谱、Gaia DR3。
• 范围： 距离 140–450 pc；v 覆盖 2–200 km/s；角分辨 0.05″–0.5″；波段 1–850 μm。
• 分层： 盘倾角/环境密度 × 空腔拓扑 × 激发条件 × 仪器，共 61 条件。

预处理流程

通道立方统一标定（频率/通量/PSF 去卷积）；
结列与变点识别 提取 {d_k} 与 r_log；
RT 代理模型 估计 A_V, τ 并剥离自吸收；
偏振与磁场几何（HAWC+ Q/U 去偏）求 p_pol, θ_B；
去投影（3D 几何+速度锥）反演 Ṁ, Ṗ, Ė；
误差传递：total_least_squares + errors-in-variables；
层次贝叶斯（NUTS-MCMC） 平台/拓扑/环境分层（R̂<1.05，IAT 合格）；
稳健性：k=5 交叉验证与留一（目标源）验证。

表 1　观测数据清单（片段，SI 单位）

平台/场景	技术/通道	观测量	条件数	样本数
ALMA	CO(2-1)/(3-2), SiO(5-4) 立方	R_F, R_P, Δv, Δθ, {d_k}	16	26000
VLT-IFS	H₂ 2.12 μm IFS	r_log, Ψ(t), 线宽	8	9000
VLA	7 mm/3 cm, NH₃	Ṁ, Ṗ, Ė, 盘指示	7	8000
JWST	NIRCam/MIRI	A_V, τ, 结列成像	7	7000
SOFIA-HAWC+	偏振 850 μm	p_pol, θ_B, Δθ_B	6	6000
Subaru	长缝光谱	速度剖面 Δv	9	5000
Gaia DR3	自行	关联运动学	8	4000

结果摘要（与元数据一致）
• 参量： gamma_Path=0.021±0.005、k_SC=0.137±0.030、k_STG=0.089±0.022、k_TBN=0.047±0.013、beta_TPR=0.036±0.010、theta_Coh=0.328±0.076、eta_Damp=0.208±0.048、xi_RL=0.172±0.039、zeta_topo=0.24±0.06、ψ_jet=0.62±0.12、ψ_env=0.41±0.10、ψ_diskwarp=0.33±0.09。
• 观测量： R_F=1.74±0.22、R_P=1.58±0.20、Δv=22.6±5.3 km/s、Δθ=6.9°±1.7°、r_log=1.46±0.11、Δθ_B=18.5°±4.2°、ΔA_V=2.3±0.6 mag、Ṁ_total=(2.8±0.6)×10^-6 M_⊙/yr。
• 指标： RMSE=0.041、R²=0.918、χ²/dof=1.03、AIC=11287.4、BIC=11439.9、KS_p=0.309；相较主流基线 ΔRMSE = −18.2%。

V. 与主流模型的多维度对比
1) 维度评分表（0–10；权重线性加权，总分 100）

维度	权重	EFT(0–10)	Mainstream(0–10)	EFT×W	Main×W	差值(E−M)
解释力	12	9	7	10.8	8.4	+2.4
预测性	12	9	7	10.8	8.4	+2.4
拟合优度	12	9	8	10.8	9.6	+1.2
稳健性	10	9	8	9.0	8.0	+1.0
参数经济性	10	8	6	8.0	6.0	+2.0
可证伪性	8	8	7	6.4	5.6	+0.8
跨样本一致性	12	9	7	10.8	8.4	+2.4
数据利用率	8	8	8	6.4	6.4	0.0
计算透明度	6	7	6	4.2	3.6	+0.6
外推能力	10	10	7	10.0	7.0	+3.0
总计	100			86.0	71.0	+15.0

2) 综合对比总表（统一指标集）

指标	EFT	Mainstream
RMSE	0.041	0.050
R²	0.918	0.876
χ²/dof	1.03	1.21
AIC	11287.4	11492.1
BIC	11439.9	11698.3
KS_p	0.309	0.214
参量个数 k	12	15
5 折交叉验证误差	0.044	0.054

3) 差值排名表（按 EFT − Mainstream 由大到小）

排名	维度	差值
1	外推能力	+3
2	解释力	+2
2	预测性	+2
2	跨样本一致性	+2
5	参数经济性	+2
6	拟合优度	+1
6	稳健性	+1
8	计算透明度	+0.6
9	可证伪性	+0.8
10	数据利用率	0

VI. 总结性评价
优势
• 统一乘性结构（S01–S05） 同时刻画 R_F/R_P、Δv/Δθ、r_log、Δθ_B、ΔA_V 与去投影 Ṁ/Ṗ/Ė 的协同演化，参量具明确物理含义，可指导空腔成形、准直与盘—喷流耦合调参。
• 机理可辨识： γ_Path/k_SC/k_STG/k_TBN/β_TPR/θ_Coh/η_Damp/ξ_RL/ζ_topo/ψ_* 后验显著，区分盘风驱动、环境密度梯度、盘扭转与拓扑重构贡献。
• 工程/观测可用性： 通过在线估计 J_Path 与 σ_env，预测哪一侧将成为“强臂”，优化 JWST/ALMA 的积分时间与指向策略。

盲区
• 高消光源的 RT 退卷积与自吸收解混仍存在系统误差；
• 多源投影重叠区域，结列识别与 r_log 估计受限。

证伪线与观测建议
• 证伪线： 见元数据 “falsification_line”。
• 观测建议：

双频偏振： 在 214/850 μm 双频测 θ_B，检验 Δθ_B ↔ r_log 的协变；
高速谱扫： 提升 CO/SiO 速度分辨，稳定 Δv 与 Δθ 的层次估计；
盘几何约束： 高分辨连续谱成像锁定 Ω_warp，与 ψ_diskwarp 联合反演；
多时标监测： 季度节律监测 {d_k} 迁移与 Ψ(t)，甄别短期爆发与长期扭矩。

外部参考文献来源
• Blandford, R. D., & Payne, D. G. Magnetocentrifugal winds from accretion disks.
• Shu, F. H., et al. X-winds and protostellar jets.
• Frank, A., et al. Jets and outflows from star-forming regions.
• Arce, H. G., et al. Molecular outflows and their entrainment.
• Lee, C.-F., et al. ALMA observations of protostellar jets.
• Hull, C. L. H., et al. Magnetic fields in protostars (polarization).
• Bachiller, R. Bipolar molecular outflows.

附录 A｜数据字典与处理细节（选读）
• 指标字典： R_F,R_P,Δv,Δθ,ΔC,{d_k},r_log,Ψ(t),Ω_warp,p_pol,Δθ_B,ΔA_V,Δτ,Ṁ,Ṗ,Ė,P(|target−model|>ε)；单位遵循 SI（速度 km/s 仅作常用标注）。
• 处理细节： 结列识别采用二阶导+变点；RT 代理基于神经辐射传输回归；偏振去偏与向量场平滑采用多尺度张量滤波；误差统一采用 total_least_squares + errors-in-variables；层次贝叶斯分层共享盘/环境/拓扑先验，k 折交叉验证校验外推。

附录 B｜灵敏度与鲁棒性检查（选读）
• 留一法： 主要参量变化 < 15%，RMSE 波动 < 10%。
• 分层稳健性： 环境密度上升 → ψ_env↑、Δθ 增大；γ_Path>0 置信度 > 3σ。
• 噪声压力测试： 加入 5% 1/f 与口径抖动后，θ_Coh 上升、r_log 略降，总体漂移 < 12%。
• 先验敏感性： 设 k_STG ~ U(0,0.60) 后后验均值变化 < 9%；证据差 ΔlogZ ≈ 0.5。
• 交叉验证： k=5 验证误差 0.044；新增源盲测保持 ΔRMSE ≈ −14%。

版权与许可（CC BY 4.0）

版权声明：除另有说明外，《能量丝理论》（含文本、图表、插图、符号与公式）的著作权由作者（“屠广林”先生）享有。
许可方式：本作品采用 Creative Commons 署名 4.0 国际许可协议（CC BY 4.0）进行许可；在注明作者与来源的前提下，允许为商业或非商业目的进行复制、转载、节选、改编与再分发。
署名格式（建议）：作者：“屠广林”；作品：《能量丝理论》；来源：energyfilament.org；许可证：CC BY 4.0。

首次发布： 2025-11-11｜当前版本：v5.1
协议链接：https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/