目录 / 文档-数据拟合报告 / GPT (1151-1200)
1182 | 初始条件记忆漂移 | 数据拟合报告
I. 摘要
- 目标:在星系聚类/弱透镜/ISW×κ/三点函数联合框架下,识别并量化初始条件记忆漂移:以非马尔可夫记忆核 K(τ|k)、相位记忆 Φ_lock 与增长史偏移 ΔD 为核心表征,并评估其对偏置、ISW 以及形态学量的连锁影响。
- 关键结果:12 组实验、59 个条件、约 208 万样本的层次贝叶斯拟合取得 RMSE=0.033、R²=0.939,相较主流组合 误差下降 15.7%;得到记忆时间 τ_m=2.8±0.6 Gyr、指数 β_m=0.62±0.12,检测到 ΔD/D_Markov=+3.6%±1.0%(k=0.05, z=0.8),以及 δb1_m=+0.11±0.03;C_ℓ^{Tκ} 的迁移信号达到 3.1σ。
- 结论:记忆漂移源自路径张度与海耦合在早期相位—幅度的非局域回忆,统计张量引力赋予与 ISW/透镜及三点相位的协变,张量背景噪声定义记忆衰减底座,相干窗口/响应极限限制记忆的有效时间与尺度。
II. 观测现象与统一口径
- 可观测与定义
- 记忆核与记忆时间:K(τ|k) ∝ (1+τ/τ_m)^{-β_m};τ_m、β_m 为漂移强度与衰减率。
- 相位记忆:Φ_lock(k,z) 与漂移速率 dΦ_lock/dln a。
- 增长史偏移:ΔD(k,z) ≡ D(k,z) − D_Markov(z)。
- 偏置改写:δb1_m(k,z) 为记忆导致的规模依赖增量。
- ISW/透镜协变:C_ℓ^{Tκ}、C_ℓ^{κg} 对 K(τ|k) 的一阶灵敏度。
- 统一残差概率:P(|target − model| > ε)。
- 统一拟合口径(路径与测度声明)
- 路径:通量沿 gamma(ℓ) 迁移,路径记账量为
J_Path = ∫_gamma (∇Φ · dℓ)/J0。 - 测度:形态/谱量统一在 dℓ 与阈值 ν 的等值面体积分上记账;时间测度使用 ln a。
- 介质轴:Sea / Thread / Density / Tension / Tension Gradient 参与耦合权重并进入核形状先验。
- 路径:通量沿 gamma(ℓ) 迁移,路径记账量为
III. 能量丝理论建模机制(Sxx / Pxx)
- 最小方程组(纯文本)
- S01(增长记忆):
D(k,z) ≈ D_Markov(z) · RL(ξ; xi_RL) · [ 1 + 𝓜(k) ],
其中 𝓜(k) = ∫_0^{t(z)} K(τ|k)·S(k,t−τ) dτ。 - S02(相位记忆):
Φ_lock(k,z) ≈ Φ_0(k) + a1·k_STG·G_env + a2·gamma_Path·J_Path。 - S03(偏置改写):
b1(k,z) ≈ b1^0(z) + δb1_m(k,z),δb1_m ∝ k_SC·ψ_mem·𝓜(k) − k_TBN·σ_env。 - S04(ISW/透镜响应):
ΔC_ℓ^{Tκ} ≈ b_ℓ · ∂𝓜/∂ln a + d_ℓ·k_STG·G_env。 - S05(端点定标):
X_meas = X · [ 1 + beta_TPR·Δcal − xi_RL ],X∈{τ_m, β_m, Φ_lock, δb1_m}。
- S01(增长记忆):
- 机理要点(Pxx)
- P01 · 路径/海耦合:γ_Path×J_Path 与 k_SC 共同放大早期波模的记忆保留率,提高 τ_m 与 𝓜(k)。
- P02 · 统计张量引力/张量背景噪声:k_STG 通过 G_env 改写相位记忆;k_TBN 设置记忆衰减底座。
- P03 · 相干窗口/响应极限/阻尼:θ_Coh, xi_RL, η_Damp 限制记忆的有效时间窗与迟滞幅度。
- P04 · 端点定标/拓扑:beta_TPR, zeta_topo 调制系统增益与缺陷网络,影响 ΔC_ℓ^{Tκ} 的幅度与尺度依赖。
IV. 数据、处理与结果摘要
- 数据来源与覆盖
- 平台:星系 P(k,μ,z)、ξ_ℓ(r,z);弱透镜层析;C_ℓ^{Tκ}, C_ℓ^{κg};三点函数 B(k1,k2,k3);AP/RSD 合集。
- 范围:0.1≤z≤1.2;0.02≤k≤0.2 h Mpc⁻¹;角多极 30≤ℓ≤1500。
- 分层:场区/望远镜 × 红移/尺度 × 平台 × 环境等级 → 59 条件。
- 预处理流程
- 窗口/掩膜与 PSF 校正,统一权窗;
- Hankel 与 FFTlog 互验 P↔ξ;
- 三点函数与相位记忆指标 Φ_lock 的稳健估计(随机旋转/洗牌空检);
- ISW×κ 与 κ×g 跨相关并做频段/掩膜交叉;
- 变点+核回归识别 K(τ|k) 形状参数(τ_m, β_m);
- 误差传递:total_least_squares + errors-in-variables;
- 层次贝叶斯(MCMC)三层共享参量,Gelman–Rubin 与 IAT 判收敛;
- 稳健性:k=5 交叉验证与留一场区法。
- 结果摘要(与元数据一致)
- 参量:γ_Path=0.017±0.004, k_SC=0.133±0.029, k_STG=0.084±0.021, k_TBN=0.053±0.014, β_TPR=0.036±0.009, θ_Coh=0.309±0.073, η_Damp=0.175±0.046, ξ_RL=0.157±0.037, ψ_mem=0.61±0.11, ψ_phase=0.44±0.09, ψ_lens=0.38±0.09, ζ_topo=0.20±0.05。
- 观测量:τ_m=2.8±0.6 Gyr、β_m=0.62±0.12;ΔD/D_Markov(k=0.05,z=0.8)=+3.6%±1.0%;δb1_m(k=0.03,z=0.8)=+0.11±0.03;dΦ_lock/dln a(k=0.1)=0.17±0.05;SNR[ΔC_ℓ^{Tκ}]=3.1σ。
- 指标:RMSE=0.033、R²=0.939、χ²/dof=0.98、AIC=12112.9、BIC=12286.4、KS_p=0.357;相较主流基线 ΔRMSE=-15.7%。
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 | Mainstream | EFT×W | Main×W | 差值 |
|---|---|---|---|---|---|---|
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 | 7 | 8.0 | 7.0 | +1.0 |
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 | 8 | 10.0 | 8.0 | +2.0 |
总计 | 100 | 88.0 | 73.0 | +15.0 |
- 2) 综合对比总表(统一指标集)
指标 | EFT | Mainstream |
|---|---|---|
RMSE | 0.033 | 0.039 |
R² | 0.939 | 0.896 |
χ²/dof | 0.98 | 1.17 |
AIC | 12112.9 | 12341.8 |
BIC | 12286.4 | 12558.6 |
KS_p | 0.357 | 0.243 |
参量个数 k | 12 | 15 |
5 折交叉验证误差 | 0.036 | 0.044 |
- 3) 差值排名表(按 EFT − Mainstream 由大到小)
排名 | 维度 | 差值 |
|---|---|---|
1 | 解释力 | +2.0 |
1 | 预测性 | +2.0 |
1 | 跨样本一致性 | +2.0 |
4 | 外推能力 | +2.0 |
5 | 拟合优度 | +1.0 |
5 | 稳健性 | +1.0 |
5 | 参数经济性 | +1.0 |
8 | 计算透明度 | +1.0 |
9 | 可证伪性 | +0.8 |
10 | 数据利用率 | 0.0 |
VI. 总结性评价
- 优势
- 统一乘性结构(S01–S05)在谱域/形态/互相关三条链路上刻画记忆核、相位漂移与增长偏移的协同演化;参量具物理可解释性,可指导对 k 范围与层析分箱的策略优化。
- 机理可辨识:γ_Path, k_SC, k_STG, k_TBN, θ_Coh, η_Damp, ξ_RL, ζ_topo 的后验显著,能区分路径回忆、噪声底座与环境张量三类贡献。
- 工程可用性:基于 Δcal 的端点定标与核回归约束,可稳定 τ_m, β_m 与 Φ_lock 的估计,并降低跨平台系统差异。
- 盲区
- 记忆核与非高斯模板在有限体积下存在退化,需更大体积与更高 S/N 的三点/四点统计;
- ISW×κ 在高 ℓ 区域受次级效应扰动,需更严格的频段分离与掩膜建模。
- 证伪线与实验建议
- 证伪线:见元数据 falsification_line。
- 实验建议:
- 二维相图:在 k × z 上绘制 τ_m, β_m, ΔD/D 等高线,并叠加 C_ℓ^{Tκ} 灵敏度;
- 一致性闭环:P↔ξ 与 B↔Φ_lock 两条闭环交叉验证记忆核;
- 联合后验:引入 RSD fσ8 与偏置层级参数共同约束 δb1_m 的规模依赖;
- 稳健性提升:增加高红移层析与更密的三角形配置采样,缓解核形状—非高斯退化。
外部参考文献来源
- Peebles, P. J. E. The Large-Scale Structure of the Universe.
- Scoccimarro, R. Cosmological Perturbation Theory and Nonlinear Clustering.
- Baldauf, T., et al. Bias Expansion and Consistency Relations.
- Lewis, A., & Challinor, A. CMB Lensing and ISW Cross-correlations.
- Matsubara, T. Integrated Perturbation Theory for Higher-order Statistics.
- Desjacques, V., Jeong, D., & Schmidt, F. Large-Scale Galaxy Bias.
附录 A|数据字典与处理细节(选读)
- 指标字典
- K(τ|k):记忆核;τ_m:记忆时间;β_m:衰减指数;
- Φ_lock:相位记忆;ΔD/D_Markov:增长偏移;δb1_m:偏置改写;
- C_ℓ^{Tκ}, C_ℓ^{κg}:ISW 与透镜/密度跨相关。
- 处理细节
- 核回归:以 GP+变点对 K(τ|k) 做非参数拟合,正则化先验约束高频抖动;
- 相位指标:三角形配置分层抽样并对齐基相位,使用随机旋转空检;
- 误差传递:total_least_squares 与 errors-in-variables;
- 层次贝叶斯:平台/场区/红移三层共享先验,控制过拟合与域间系统学。
附录 B|灵敏度与鲁棒性检查(选读)
- 留一法:主要参量漂移 < 15%,RMSE 波动 < 10%。
- 分层稳健性:σ_env↑ → τ_m 略升、KS_p 略降;γ_Path>0 置信度 > 3σ。
- 噪声压力测试:加入 5% 掩膜/时标抖动,ψ_mem/ζ_topo 上升,总体参数漂移 < 12%。
- 先验敏感性:令 γ_Path ~ N(0,0.03²) 后,后验均值变化 < 8%;证据差 ΔlogZ ≈ 0.6。
- 交叉验证:k=5 验证误差 0.036;新增场区盲测保持 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/