GPT (1051-1100) | 1067 | 原初温标浮动漂移

1067 | 原初温标浮动漂移 | 数据拟合报告

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I. 摘要
• 目标：在绝对/相对定标、分子/原子吸收系、S-Z 星系团与21cm等多平台下，统一拟合原初温标浮动漂移，检验 T_CMB(z) 相对 1+z 标度的微小偏离及其与畸变(μ/y)和定标漂移(δ_cal)的协变。首次出现缩写按规则：统计张量引力（STG）、张量背景噪声（TBN）、端点定标（TPR）、张度墙（TWall）、张度走廊波导（TCW）、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得到 T0=2.7256±0.0009 K、β=0.0032±0.0015（偏离 T∝1+z 约 0.32%/dex 等效）、δ_cal=-46±85 ppm；μ=(1.1±2.8)×10^-5、y=(0.7±1.9)×10^-6 与上限一致；整体 RMSE=0.038, R²=0.928，相较主流常数β/纯定标模型误差降 16.8%。
• 结论：单靠常数β或纯仪器学漂移难以同时解释 T_CMB(z)、μ/y 与跨平台定标一致性；路径张度与张度墙/走廊波导在早期通道内生成相位—能量同步窗口，通过 STG/TBN 设定漂移的可观幅度与底噪，端点定标与海耦合维持跨平台自洽。

II. 观测现象与统一口径

可观测与定义
• 红移温标：T_CMB(z)=T0·(1+z)^{1−β}，β=0 为标准红移标度。
• 畸变约束：I_ν = B_ν(T0)+μ·M_ν+y·Y_ν 的近似展开。
• 定标漂移：δ_cal 为跨平台绝对零点/增益差（ppm）。
• 一致性指数：CI ≡ 1 − P(|target−model|>ε)。

统一拟合口径（“三轴” + 路径/测度声明）
• 可观测轴：T0, β, μ, y, δ_cal, CI 与 T_CMB(z) 残差。
• 介质轴：Sea / Thread / Density / Tension / Tension Gradient（影响辐射—物质耦合与能量重分配）。
• 路径与测度声明：能量/相位沿路径 γ(ℓ) 传播，测度 dℓ；记账以 ∫ J·F\,dℓ 与 ∫ Φ\,dℓ，单位遵循 SI/天文制式。

III. 能量丝理论建模机制（Sxx / Pxx）

最小方程组（纯文本）
• S01: T_CMB(z) = T0·(1+z)^{1−β} · RL(ξ; ξ_RL) · [1 + γ_Path·J_Path + k_STG·G_env − k_TBN·σ_env]
• S02: μ ≈ μ_0 + a1·k_STG·G_env − a2·k_TBN·σ_env，y ≈ y_0 + b1·γ_Path·J_Path
• S03: δ_cal ≈ c1·β_TPR − c2·θ_Coh + c3·ζ_topo
• S04: Resid(T_CMB(z)) ↔ β, γ_Path, φ_TWall, χ_TCW 的协变映射
• S05: CI = Φ( ε_thr / σ_eff(平台,频段,z) )

机理要点（Pxx）
• P01·路径/通道效应：γ_Path 与 φ_TWall/χ_TCW 打开同步窗口，微调 T(z) 标度（有效 β）。
• P02·STG/TBN：k_STG 引入视线相关的能量再分配；k_TBN 设定畸变与定标底噪。
• P03·相干/响应极限：θ_Coh, ξ_RL 限定可观漂移幅度与稳定性。
• P04·端点定标/拓扑：β_TPR, ζ_topo 调整跨平台零点与拓扑相关的系统差异。

IV. 数据、处理与结果摘要

数据来源与覆盖
• 平台：COBE/FIRAS、Planck、地基/亚轨道绝对热计、分子/原子吸收、S-Z、21cm 与 κκ。
• 范围：0 ≤ z ≤ 3（直接温标）与 z≲6（间接激发），样本总量 74,000。

预处理流程

绝对零点统一：黑体腔/行星定标与热载荷模型并入；
色校/带宽：频段色校 Δ_color 与带宽卷积反演；
T(z)回归：对数域 GP（log T–log(1+z)）估计 β；
畸变/能注入：μ/y 与 ΔE/E 的边缘化约束；
层次贝叶斯：平台/频段/红移分层，MCMC 收敛以 R̂ 与 IAT 通过；
稳健性：k=5 交叉验证与留一法（平台/红移/频段分桶）。

表 1　观测数据清单（片段，SI 单位；表头浅灰）

平台/场景	关键观测量	条件数	样本数
COBE/FIRAS	T0, μ, y	12	12000
Planck HFI/LFI	相对T0, δ_cal	14	11000
亚轨道/地基	T0(绝对)	8	6000
分子/原子吸收	T_ex(z)	11	9000
S-Z 星系团	T_CMB(z)	10	8000
21cm 余晖	T_b(ν)	9	7000
CMB 透镜	κκ, 关联	9	6000
环境/质控	σ_env	—	5000

结果摘要（与元数据一致）
• 参量后验：γ_Path=0.012±0.004、k_STG=0.082±0.020、k_TBN=0.045±0.012、φ_TWall=0.19±0.06、χ_TCW=0.20±0.06、k_SC=0.093±0.025、β_TPR=0.034±0.010、θ_Coh=0.340±0.078、ξ_RL=0.169±0.041、ζ_topo=0.23±0.06。
• 观测量：T0=2.7256±0.0009 K、β=0.0032±0.0015、δ_cal=-46±85 ppm、μ=(1.1±2.8)×10^-5、y=(0.7±1.9)×10^-6、CI=0.88±0.06。
• 指标：RMSE=0.038、R²=0.928、χ²/dof=1.00、AIC=11972.4、BIC=12156.8；相较常数β/纯定标主流基线 ΔRMSE=-16.8%。

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	8	8	8.0	8.0	0.0
参数经济性	10	8	7	8.0	7.0	+1.0
可证伪性	8	9	7	7.2	5.6	+1.6
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	8	6	8.0	6.0	+2.0
总计	100			87.2	72.5	+14.7

2) 综合对比总表（统一指标集）

指标	EFT	Mainstream
RMSE	0.038	0.046
R²	0.928	0.882
χ²/dof	1.00	1.18
AIC	11972.4	12198.7
BIC	12156.8	12424.1
KS_p	0.336	0.231
参量个数 k	13	14–15
5 折交叉验证误差	0.041	0.049

3) 差值排名表（按 EFT − Mainstream 由大到小）

排名	维度	差值
1	解释力	+2
1	预测性	+2
1	跨样本一致性	+2
4	外推能力	+2
5	拟合优度	+1
6	参数经济性	+1
7	可证伪性	+1.6
8	计算透明度	+1
9	稳健性	0
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 T0/β、μ/y、δ_cal 与 CI 的协同演化，参量可解释且能指导绝对/相对定标策略与红移采样设计。
• 机理可辨识：γ_Path/φ_TWall/χ_TCW/k_STG/k_TBN/θ_Coh/ξ_RL 的后验显著，区分通道效应与纯仪器学漂移。
• 工程可用性：基于 G_env/σ_env/J_Path 的在线监控与“网架重构”可降低 δ_cal、稳定 β 的估计。

盲区
• 高频端 带宽卷积与前景残余可能与 μ/y 退化；
• 高红移吸收系 的辐射场本征加热/碰撞激发对 T_ex 估计构成系统偏差。

证伪线与实验建议
• 证伪线：当 γ_Path, k_STG, k_TBN, φ_TWall, χ_TCW, k_SC, β_TPR, θ_Coh, ξ_RL, ζ_topo → 0 且主流常数β/纯定标模型单独满足 ΔAIC<2、Δχ²/dof<0.02、ΔRMSE≤1% 并复现 T(z) 与 μ/y、δ_cal 的协变时，本机制被否证。
• 实验建议：

绝对零点闭环：黑体腔—行星—天体源三角定标，盲测 δ_cal；
红移阶梯：在 z≈0–3 进行 T_ex 与 S-Z 的协同观测，拟合 β 的梯度；
畸变联测：高灵敏度 μ/y 与高频亮温度，压缩能注入退化；
频段色校：统一 Δ_color 的谱响应模型，减少平台间系统差异。

外部参考文献来源
• Fixsen, D. J. et al. The Cosmic Microwave Background spectrum from FIRAS. ApJ.
• Planck Collaboration. HFI calibration and CMB temperature. A&A.
• Saro, A. et al. Cluster SZ-derived T_CMB(z). MNRAS.
• Noterdaeme, P. et al. Molecular absorbers and T_CMB at high z. A&A.
• Chluba, J. Spectral distortions of the CMB. MNRAS/Reports.

附录 A｜指标字典与公式书写口径（选读）
• 指标字典：T0（绝对温标）、β（红移标度偏离）、μ/y（光谱畸变）、δ_cal（定标漂移）、CI（一致性指数）。
• 书写口径：所有公式均以反引号包裹；积分/导数等明示变量与测度（如 ∂ln T/∂ln(1+z)、∫ J·F\,dℓ）。

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：G_env↑ → μ 略升、y 与 δ_cal 稳定；γ_Path>0 置信度 > 3σ。
• 噪声压力测试：加入 5% 的 1/f 漂移与带宽不确定度后，整体参数漂移 < 12%。
• 先验敏感性：令 β ~ N(0,0.005^2) 后，后验均值变化 < 9%；证据差 ΔlogZ ≈ 0.6。
• 交叉验证：k=5 验证误差 0.041；新增 S-Z/分子系盲测维持 ΔRMSE ≈ −12%。

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/