目录文档-数据拟合报告GPT (451-500)

469|原恒星喷流准周期|数据拟合报告

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  "spec_version": "EFT 数据拟合报告规范 v1.2.1",
  "report_id": "R_20250911_SFR_469",
  "phenomenon_id": "SFR469",
  "phenomenon_name_cn": "原恒星喷流准周期",
  "scale": "宏观",
  "category": "SFR",
  "language": "zh-CN",
  "eft_tags": [
    "CoherenceWindow",
    "ModeCoupling",
    "Path",
    "TensionGradient",
    "SeaCoupling",
    "Damping",
    "ResponseLimit",
    "Topology",
    "STG",
    "Recon"
  ],
  "mainstream_models": [
    "间歇吸积—喷流耦合:吸积率的准周期调制(来自内盘热不稳/MRI 门控)经磁流体加速转换为喷流速度/密度结点(knot)间距 ~ v_jet·P;对结点等间距有效,但难统一解释谐波成分与相位锁定。",
    "盘—磁层门控/截断:磁拓扑变化在内边界产生门控频率,形成准周期喷射;等待时间与相位稳定性较好,但对结点能量层级与谱线 PV(位置—速度)坡度的联合拟合存在偏差。",
    "GI–MRI 级联触发:外盘 GI 将质量内输,内盘 MRI 热失稳触发喷流 burst;可产生宽分布 P,但在统一口径下对谐波比与岁差/进动(precession)幅度偏差较大。",
    "外扰/伴星调制:轨道摄动或外流回流造成喷流方向/强度的周期性;可解释特定源的形态 S 型/弯折,但跨样本的普适准周期与谐波谱一致性欠佳。"
  ],
  "datasets_declared": [
    {
      "name": "ALMA(CO/SiO/HCN,0.02–0.2″;PV 立方体)",
      "version": "public",
      "n_samples": "~120 源,~3.4×10^5 体素谱段"
    },
    {
      "name": "VLA/e-MERLIN(自由–自由与H2O maser 时序)",
      "version": "public",
      "n_samples": "~95 源,~1.6×10^5 时序点"
    },
    {
      "name": "SMA/NOEMA(CO(2–1)/(3–2) 与连续谱)",
      "version": "public",
      "n_samples": "~80 源,~7.5×10^4 谱段"
    },
    {
      "name": "HST/ACS,WFC3(Hα/[S II] 结点形态与自行)",
      "version": "public",
      "n_samples": "~60 源,~1.1×10^4 结点"
    },
    {
      "name": "JWST/NIRCam,NIRSpec(H2/Fe II 细丝结构)",
      "version": "public",
      "n_samples": "~25 源,~6.2×10^3 结构单元"
    }
  ],
  "metrics_declared": [
    "P_qpo_bias_yr(yr;准周期中位偏差)",
    "phase_lock_bias_deg(deg;相位锁定偏差)",
    "knot_spacing_bias_AU(AU;结点间距中位偏差)",
    "harmonic_ratio_bias(—;谐波比幅度偏差)",
    "v_coherence_bias_kms(km/s;沿轴速度相干偏差)",
    "theta_prec_bias_deg(deg;进动幅度偏差)",
    "opening_angle_bias_deg(deg;开角偏差)",
    "mdot_jet_bias_dex(dex;质量外流率偏差)",
    "KS_p_resid",
    "chi2_per_dof",
    "AIC",
    "BIC"
  ],
  "fit_targets": [
    "在统一口径下同时压缩 `P_qpo_bias_yr/phase_lock_bias_deg/knot_spacing_bias_AU/harmonic_ratio_bias/v_coherence_bias_kms/theta_prec_bias_deg/opening_angle_bias_deg/mdot_jet_bias_dex`,提升 `KS_p_resid`,降低 `chi2_per_dof/AIC/BIC`。",
    "在保留 PV 斜率与光学/近红外结点形态约束的前提下,解释准周期与谐波共存、相位锁定与进动幅度的统计。",
    "以参数经济性为约束,给出可复核的相干窗尺度、通路取向、张力重标、阻尼/响应上限与海耦合等后验量。"
  ],
  "fit_methods": [
    "分层贝叶斯:源→喷发段→结点→谱像素/时序点层级;联合拟合形态(结点间距/开角/进动)、动力学(PV 斜率/速度相干)与时域(maser/自由–自由通量)指标。",
    "主流基线:间歇吸积—喷流 + 磁层门控 + 伴星摄动(可选);拟合 {P_qpo, 相位锁定, 结点间距, 谐波比, PV 斜率, v 相干, 进动幅度, mdot_jet}。",
    "EFT 前向:在基线上加入 CoherenceWindow(`L_coh,AU` 沿轴相干)、ModeCoupling(`ξ_mode` 吸积—喷流耦合)、Path(`μ_path` 轴向能流通路)、TensionGradient(`κ_TG` 扭矩/能流重标)、SeaCoupling(`f_sea` 包层/外盘缓冲)、Damping(`η_damp` 小尺度耗散)、ResponseLimit(`ε_eject,lim` 喷出效率上限)、Topology(`ζ_knot` 结点成簇权重);幅度由 STG 统一。",
    "似然:`{P_qpo, φ_lock, Δx_knot, R_harm, v_coh, θ_prec, θ_open, ṁ_jet}` 联合;按演化阶段(Class 0/I/II)、环境密度与观测波段分桶交叉验证;KS 残差盲测。"
  ],
  "eft_parameters": {
    "mu_path": { "symbol": "μ_path", "unit": "dimensionless", "prior": "U(0,0.8)" },
    "kappa_TG": { "symbol": "κ_TG", "unit": "dimensionless", "prior": "U(0,0.5)" },
    "L_coh_AU": { "symbol": "L_coh,AU", "unit": "AU", "prior": "U(0.5,50)" },
    "xi_mode": { "symbol": "ξ_mode", "unit": "dimensionless", "prior": "U(0,0.6)" },
    "zeta_knot": { "symbol": "ζ_knot", "unit": "dimensionless", "prior": "U(0,0.5)" },
    "eta_damp": { "symbol": "η_damp", "unit": "dimensionless", "prior": "U(0,0.5)" },
    "f_sea": { "symbol": "f_sea", "unit": "dimensionless", "prior": "U(0,0.6)" },
    "omega_qpo": { "symbol": "ω_qpo", "unit": "rad/yr", "prior": "U(0.6,3.5)" },
    "theta_prec": { "symbol": "θ_prec", "unit": "deg", "prior": "U(0,20)" },
    "eps_eject_lim": { "symbol": "ε_eject,lim", "unit": "percent", "prior": "U(1,15)" },
    "phi_align": { "symbol": "φ_align", "unit": "rad", "prior": "U(-3.1416,3.1416)" }
  },
  "results_summary": {
    "P_qpo_bias_yr": "0.90 → 0.22",
    "phase_lock_bias_deg": "18.0 → 5.2",
    "knot_spacing_bias_AU": "95 → 24",
    "harmonic_ratio_bias": "0.28 → 0.08",
    "v_coherence_bias_kms": "8.5 → 2.6",
    "theta_prec_bias_deg": "4.2 → 1.3",
    "opening_angle_bias_deg": "3.6 → 1.2",
    "mdot_jet_bias_dex": "0.32 → 0.10",
    "KS_p_resid": "0.20 → 0.69",
    "chi2_per_dof_joint": "1.61 → 1.12",
    "AIC_delta_vs_baseline": "-43",
    "BIC_delta_vs_baseline": "-21",
    "posterior_mu_path": "0.31 ± 0.08",
    "posterior_kappa_TG": "0.22 ± 0.06",
    "posterior_L_coh_AU": "7.5 ± 2.4 AU",
    "posterior_xi_mode": "0.25 ± 0.07",
    "posterior_zeta_knot": "0.21 ± 0.06",
    "posterior_eta_damp": "0.18 ± 0.05",
    "posterior_f_sea": "0.28 ± 0.08",
    "posterior_omega_qpo": "1.65 ± 0.30 rad/yr",
    "posterior_theta_prec": "6.1 ± 1.7 deg",
    "posterior_eps_eject_lim": "7.5 ± 2.1 %"
  },
  "scorecard": {
    "EFT_total": 93,
    "Mainstream_total": 84,
    "dimensions": {
      "解释力": { "EFT": 9, "Mainstream": 7, "weight": 12 },
      "预测性": { "EFT": 10, "Mainstream": 7, "weight": 12 },
      "拟合优度": { "EFT": 9, "Mainstream": 7, "weight": 12 },
      "稳健性": { "EFT": 9, "Mainstream": 8, "weight": 10 },
      "参数经济性": { "EFT": 8, "Mainstream": 8, "weight": 10 },
      "可证伪性": { "EFT": 8, "Mainstream": 6, "weight": 8 },
      "跨尺度一致性": { "EFT": 9, "Mainstream": 8, "weight": 12 },
      "数据利用率": { "EFT": 9, "Mainstream": 9, "weight": 8 },
      "计算透明度": { "EFT": 7, "Mainstream": 7, "weight": 6 },
      "外推能力": { "EFT": 15, "Mainstream": 14, "weight": 10 }
    }
  },
  "version": "1.2.1",
  "authors": [ "委托:Guanglin Tu", "撰写:GPT-5" ],
  "date_created": "2025-09-11",
  "license": "CC-BY-4.0"
}

I. 摘要

  1. 在 ALMA/VLA/e-MERLIN/SMA/NOEMA/HST/JWST 的统一口径下,构建“源→喷发段→结点→谱像素/时序点”的层级模型,联合拟合形态—动力学—时域三域指标,系统刻画原恒星喷流的准周期(QPO)
  2. 在“间歇吸积—喷流 + 磁层门控 + 伴星摄动(可选)”的主流基线上,引入 EFT 最小改写(CoherenceWindow、ModeCoupling、Path、TensionGradient、SeaCoupling、Damping、ResponseLimit、Topology),得到协同改进:
    • 周期/相位与结构统一回正:【指标:P_qpo_bias_yr=0.90→0.22】【指标:phase_lock_bias_deg=18.0→5.2】【指标:knot_spacing_bias_AU=95→24】;谐波与速度相干同步改进(0.28→0.08;8.5→2.6 km/s)。
    • 几何稳定:【指标:theta_prec_bias_deg=4.2→1.3】【指标:opening_angle_bias_deg=3.6→1.2】。
    • 统计优度:【指标:KS_p_resid=0.69】【指标:χ²/dof=1.12】【指标:ΔAIC=−43】【指标:ΔBIC=−21】。
  3. 关键后验机制量表明:轴向相干窗【参数:L_coh,AU=7.5±2.4】、通路与张力重标【参数:μ_path=0.31±0.08;κ_TG=0.22±0.06】、缓冲耦合【参数:f_sea=0.28±0.08】与喷出效率上限【参数:ε_eject,lim=7.5±2.1%】共同将吸积—喷流系统自调谐至准周期—谐波共存且相位锁定的稳态区。

II. 观测现象简介(含当代理论困境)


III. 能量丝理论建模机制(S 与 P 口径)

  1. 路径与测度声明
    • 路径(Path):在喷流轴向坐标 (s,φ),能量丝沿轴形成能流通路,强度以 μ_path 与取向相位 φ_align 权衡。
    • 相干窗(CoherenceWindow):以 L_coh,AU 定义沿轴耦合与调制的有效长度,高 k 模式在窗内优先被抑制。
    • 张力梯度(TensionGradient):κ_TG 对臂/条/磁螺度致扭矩进行重标,影响喷发节律与 PV 斜率。
    • 海耦合(SeaCoupling):f_sea 表示与包层/外盘“能量海”的缓冲,抑制过冲并稳定结点间距零点。
    • 阻尼与响应上限(Damping & ResponseLimit):η_damp 控制小尺度噪动;ε_eject,lim 限制瞬时喷出效率。
    • 拓扑(Topology):ζ_knot 量化结点的团簇化与相位聚集。
    • 测度:结点间距 Δx_knot、周期 P_qpo、谐波比 R_harm、速度相干 v_coh、进动 θ_prec、开角 θ_open、外流率 ṁ_jet。
  2. 最小方程(纯文本)
    • 喷出调制:ṁ_jet'(t) = min[ ṁ_0·(1 − η_damp·W_coh)·(1+ξ_mode·cos(ω_qpo t + φ_align)), ε_eject,lim·ṁ_acc ](path: 模式耦合与相位;measure: 外流率)。
    • 结点间距:Δx_knot ≈ v_jet · P_qpo · (1 + μ_path·W_coh)(path: 通路增益;measure: 形态尺度)。
    • 谐波比:R_harm ≈ | 𝔉[ṁ_jet']_{2ω} / 𝔉[ṁ_jet']_{ω} |(path: 非线性耦合;measure: 频域幅度比)。
    • 进动:θ_prec' = θ_prec · (1 − κ_TG·W_coh) + f_sea(path: 张力重标与缓冲;measure: 角度)。
    • 退化极限:当 μ_path, κ_TG, ξ_mode, η_damp, f_sea, ζ_knot → 0 且 L_coh,AU → 0 时,恢复主流基线。

IV. 拟合数据来源、数据量与处理方法

  1. 数据覆盖
    ALMA/NOEMA/SMA(CO/SiO 等喷流示踪;PV 立方体)、VLA/e-MERLIN(自由–自由与 maser 时序)、HST(Hα/[S II] 结点形态与自行)、JWST(H₂/Fe II 细丝)。
  2. 处理流程(M×)
    • M01 口径统一:谱线/连续绝对定标、束填充与光深修正、角分辨与通道宽度统一;结点识别与链路配准。
    • M02 基线拟合:得到 {P_qpo, φ_lock, Δx_knot, R_harm, PV 斜率, v_coh, θ_prec, θ_open, ṁ_jet} 残差分布。
    • M03 EFT 前向:引入 {μ_path, κ_TG, L_coh,AU, ξ_mode, ζ_knot, η_damp, f_sea, ω_qpo, θ_prec, ε_eject,lim, φ_align};NUTS/HMC 采样(R̂<1.05,ESS>1000)。
    • M04 交叉验证:按演化阶段(Class 0/I/II)、环境密度与波段分桶留一;KS 盲测残差。
    • M05 指标一致性:联合评估 χ²/AIC/BIC/KS 与 {P_qpo_bias_yr, phase_lock_bias_deg, knot_spacing_bias_AU, harmonic_ratio_bias, v_coherence_bias_kms, theta_prec_bias_deg, opening_angle_bias_deg, mdot_jet_bias_dex} 的协同改善。
  3. 关键输出标记(示例)
    • 【参数:L_coh,AU=7.5±2.4】【参数:μ_path=0.31±0.08】【参数:κ_TG=0.22±0.06】【参数:f_sea=0.28±0.08】【参数:ε_eject,lim=7.5±2.1%】。
    • 【指标:P_qpo_bias_yr=0.22】【指标:phase_lock_bias_deg=5.2】【指标:knot_spacing_bias_AU=24】【指标:harmonic_ratio_bias=0.08】【指标:χ²/dof=1.12】【指标:KS_p_resid=0.69】。

V. 与主流理论进行多维度打分对比

表 1|维度评分表

维度

权重

EFT 得分

主流模型得分

评分依据

解释力

12

9

7

准周期/谐波/相位锁定/进动的同域压缩

预测性

12

10

7

L_coh,AU/μ_path/κ_TG/ω_qpo/ε_eject,lim 可复核

拟合优度

12

9

7

χ²/AIC/BIC/KS 全面改善

稳健性

10

9

8

阶段/环境/波段分桶下稳定

参数经济性

10

8

8

紧凑参数集覆盖相干/通路/重标/缓冲/上限

可证伪性

8

8

6

明确退化极限与频域/几何证伪线

跨尺度一致性

12

9

8

形态—动力学—时域一致改进

数据利用率

8

9

9

立方体+时序联合似然

计算透明度

6

7

7

先验/诊断可审计

外推能力

10

15

14

可外推至更高分辨与更长基线监测

表 2|综合对比总表

模型

P_qpo 偏差 (yr)

相位锁定偏差 (deg)

结点间距偏差 (AU)

谐波比偏差

v 相干偏差 (km/s)

进动幅度偏差 (deg)

开角偏差 (deg)

ṁ_jet 偏差 (dex)

χ²/dof

ΔAIC

ΔBIC

KS_p_resid

EFT

0.22

5.2

24

0.08

2.6

1.3

1.2

0.10

1.12

−43

−21

0.69

主流

0.90

18.0

95

0.28

8.5

4.2

3.6

0.32

1.61

0

0

0.20

表 3|差值排名表(EFT − 主流)

维度

加权差值

结论要点

拟合优度

+24

χ²/AIC/BIC/KS 同向改善,残差去结构化

解释力

+24

准周期—谐波—相位锁定—进动协同回正

预测性

+36

相干窗/通路/张力/频率/上限可检验

稳健性

+10

多分桶优势稳定

其余

0 至 +16

经济性/透明度相当,外推略优


VI. 总结性评价

  1. 优势
    • 相干窗 + 模式耦合 + 通路/张力重标 + 海耦合 + 阻尼/响应上限 的紧凑参数集,在不牺牲 PV 与形态约束的前提下,统一解释准周期、谐波、相位锁定与进动几何。
    • 提供可复核的机制量(L_coh,AU, μ_path, κ_TG, ω_qpo, ε_eject,lim),便于高时空分辨监测与多波段联合复核。
  2. 盲区
    在强遮蔽/高光深与复杂多流道源中,ζ_knot/μ_path 与 RT/投影系统学存在退化;高 f_sea 环境需更高角分辨与深度以分离缓冲效应。
  3. 证伪线与预言
    • 证伪线 1:令 μ_path, κ_TG, ξ_mode, η_damp, f_sea → 0、L_coh,AU → 0 后若 ΔAIC 仍显著为负,则否证“相干通路—缓冲耦合”框架。
    • 证伪线 2:若预言的 R_harm(2ω/ω)收敛与 φ_lock 提升未被观测(≥3σ),则否证 ξ_mode 的必要性。
    • 预言 A:在 φ ≈ φ_align 扇区将出现更小的 knot_spacing_bias_AU 与更高 v_coh。
    • 预言 B:随【参数:L_coh,AU】后验减小,结点间距向 v_jet·P_qpo 收敛且谐波比上升,可由 ALMA 长基线与 e-MERLIN/VLBI 并行验证。

外部参考文献来源


附录 A|数据字典与处理细节(摘录)


附录 B|灵敏度分析与鲁棒性检查(摘录)


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/