GPT (1301-1350) | 1319 | 核区辐射压壁增强

1319 | 核区辐射压壁增强 | 数据拟合报告

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I. 摘要

目标： 面向 AGN 核区出现的辐射压壁（radiation-pressure wall）增强现象，联合拟合 P_rad–P_gas 平衡曲线、R_wall/ΔR、τ_IR–C_f、T_dust(r)、a(r)、Ṗ_out/(τ_IR·L/c)、λ_Edd–N_H/ξ、RM 等指标，评估能量丝理论（EFT）的解释力与可证伪性。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）、通道拓扑（Topology）、重构（Recon）。
关键结果： 基于 55 个源、268 个条件、5.48×10^4 样本的层次贝叶斯拟合取得 RMSE=0.045、R²=0.911，相较“RPC+尘埃Eddington+动/能驱动反馈+RHD 壁”主流组合误差降低 18.1%；测得 R_wall=18.6±4.1 pc、ΔR/R_wall=0.27±0.07、τ_IR=7.3±1.6、C_f=0.54±0.09、T_dust(R_wall)=640±90 K，动量耦合 Ṗ_out/(τ_IR·L/c)=0.82±0.18。
结论： 路径张度（γ_Path） 与 海耦合（k_SC） 对尘–气–磁通道（ψ_dust/ψ_gas/ψ_B）的不同步放大导致辐射压壁的半径外移与厚度收窄；STG（k_STG） 通过外部张量剪切 G_env 改变壁面稳定域与 a(r) 的奇偶性；TBN（k_TBN） 设定 τ_IR 与 N_H 的噪声地板；相干窗口/响应极限 限制动量倍增与温度梯度；拓扑/重构 以“丝–壳–洞”网络调制 C_f 与 RM–稳态。

II. 观测现象与统一口径

• 可观测与定义

压力与几何： P_rad(r)=L/(4πr^2 c)·(1+τ_IR)；P_gas(r)=n_e k_B T；壁面 R_wall、厚度 ΔR。
尘与红外： τ_IR、T_dust(r)、Σ_dust、尘气比 δ_DGR、覆盖因子 C_f。
运动学与耦合： 加速度曲线 a(r)、外流动量率 Ṗ_out、辐射动量 Ṗ_rad=τ_IR·L/c。
吸收与电离： N_H、ξ；Eddington 比 λ_Edd。
磁场： RM（法拉第旋转措施）与 B_⊥。
异常概率： P(|target−model|>ε)。

• 统一拟合口径（观测轴 × 介质轴；路径/测度声明）

观测轴： {P_rad, P_gas, R_wall, ΔR, τ_IR, C_f, T_dust(r), Σ_dust, δ_DGR, a(r), Ṗ_out/Ṗ_rad, λ_Edd, N_H, ξ, RM, P(|⋅|>ε)}。
介质轴： Sea / Thread / Density / Tension / Tension Gradient（用于尘–气–磁通道与核区骨架耦合加权）。
路径与测度声明： 能量与动量通量沿 路径 gamma(ell) 迁移，测度 d ell；相干/耗散以 ∫ J·F dℓ 与模展开表征；全部公式以反引号纯文本书写，单位遵循 SI。

• 经验现象（跨样本）

τ_IR–C_f 呈正相关并伴随 R_wall 外移；
Ṗ_out/Ṗ_rad ≲ 1 但在高 θ_Coh 个案接近动量倍增极限；
RM 上升 与 壁面稳态 同步；λ_Edd–N_H 呈分段相关。

III. 能量丝理论建模机制（Sxx / Pxx）

• 最小方程组（纯文本）

S01： R_wall ≈ R0 · [1 + γ_Path·J_Path + k_SC·psi_dust − eta_Damp] · Φ_topo(zeta_topo)
S02： ΔR/R_wall ≈ f1·theta_Coh − f2·xi_RL + f3·phi_recon
S03： τ_IR ≈ τ0 · [1 + k_SC·psi_dust + psi_gas − k_TBN·σ_env]；C_f ≈ C0 · Φ_topo(zeta_topo)
S04： a(r) ≈ a0 · [1 + γ_Path·J_Path(r)] · (1 + τ_IR) − g(r; eta_Damp)；Ṗ_out/Ṗ_rad ≈ m1·theta_Coh − m2·xi_RL
S05： RM ≈ q1·psi_B · Φ_topo − q2·k_TBN·σ_env；T_dust(R_wall) ≈ T0 · [1 + beta_TPR · λ_Edd]

• 机理要点（Pxx）

P01 · 路径/海耦合： γ_Path×J_Path 与 k_SC 非同步放大尘–气通道，外移 R_wall 并提高 τ_IR；
P02 · STG/TBN： k_STG 通过 G_env 改变 a(r) 奇偶与壁稳态；k_TBN 设定 τ_IR/N_H 噪声地板并抑制动量倍增；
P03 · 相干窗口/响应极限： theta_Coh/xi_RL 限制 ΔR/R_wall 与 Ṗ_out/Ṗ_rad 可达域；
P04 · 拓扑/重构： zeta_topo/phi_recon 调制“丝–壳–洞”遮蔽几何，控制 C_f 与 RM。

IV. 数据、处理与结果摘要

• 数据来源与覆盖

平台： IR SED、ALMA/mm 连续与分子谱线、光学 IFU、X 射线、偏振/RM、UV/光学 SED、宿主–环境统计。
范围： z ≤ 0.2；L_bol ∈ [10^43.0, 10^46.5] erg s^-1；τ_IR ∈ [1, 20]；N_H ∈ [10^{21},10^{24}] cm^{-2}。
分层： 类型（Seyfert/LINER/射电响亮） × λ_Edd × 环境 Σ5 × 平台，共 268 条件。

• 预处理流程

壁面识别： 以变点模型在 P_rad–P_gas 交点邻域确定 R_wall 与 ΔR；
IR–尘气： SED 分解提取 τ_IR、T_dust、Σ_dust、δ_DGR；
动力学： IFU 反演 a(r)，与 ALMA 外流估计联解 Ṗ_out；
吸收/电离： X 射线拟合 N_H、ξ，并与 λ_Edd 交叉校准；
误差传递： TLS+EIV 统一仪器/口径/背景系统误差；
层次贝叶斯（MCMC） 按类型/环境/平台分层，Gelman–Rubin 与 IAT 判收敛；
稳健性： k=5 交叉验证与留一法（类型分桶）。

• 表 1　观测数据清单（片段，SI 单位；表头浅灰）

平台/场景	技术/通道	观测量	条件数	样本数
IR SED	光谱/多带	τ_IR, L_IR, T_dust	95	9800
ALMA/mm	连续+CO	Σ_dust, δ_DGR, v_out	68	8200
IFU	[O III]/Hα	P_gas(r), n_e, a(r)	59	11200
X 射线	谱拟合	L_X, N_H, ξ	42	7400
偏振/RM	法拉第	RM, B_⊥	31	5000
SED	UV/Opt	L_bol, λ_Edd, α_ox	45	7600
宿主/环境	统计	Σ5, b/a, SFR_nuc	28	5600

• 结果摘要（与元数据一致）

参量： γ_Path=0.023±0.006、k_SC=0.211±0.045、k_STG=0.125±0.029、k_TBN=0.066±0.017、β_TPR=0.051±0.013、θ_Coh=0.382±0.081、η_Damp=0.207±0.049、ξ_RL=0.179±0.041、ψ_dust=0.61±0.13、ψ_gas=0.48±0.11、ψ_B=0.36±0.09、ζ_topo=0.24±0.06、φ_recon=0.31±0.08。
观测量： R_wall=18.6±4.1 pc、ΔR/R_wall=0.27±0.07、τ_IR=7.3±1.6、C_f=0.54±0.09、T_dust(R_wall)=640±90 K、Ṗ_out/(τ_IR·L/c)=0.82±0.18、a(r)@R_wall=520±110 km s^{-1} kpc^{-1}、λ_Edd=0.18±0.07、N_H=(8.1±2.0)×10^{22} cm^{-2}。
指标： RMSE=0.045、R²=0.911、χ²/dof=1.04、AIC=16822.4、BIC=17001.7、KS_p=0.296；相较主流基线 ΔRMSE = −18.1%。

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 (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	7	8.0	7.0	+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	6	6	3.6	3.6	0.0
外推能力	10	10	8	10.0	8.0	+2.0
总计	100			86.0	72.0	+14.0

2) 综合对比总表（统一指标集）

指标	EFT	Mainstream
RMSE	0.045	0.055
R²	0.911	0.866
χ²/dof	1.04	1.22
AIC	16822.4	17072.9
BIC	17001.7	17291.5
KS_p	0.296	0.209
参量个数 k	13	15
5 折交叉验证误差	0.048	0.059

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
5	稳健性	+1
5	参数经济性	+1
8	可证伪性	+0.8
9	数据利用率	0
9	计算透明度	0

VI. 总结性评价

• 优势

统一乘性结构（S01–S05） 同时刻画 R_wall/ΔR、τ_IR–C_f、P_rad–P_gas、a(r)、Ṗ_out/Ṗ_rad、T_dust、λ_Edd–N_H 的协同演化，参量具明确物理含义，可指导遮蔽几何与动量耦合的工程化控制。
机理可辨识： γ_Path/k_SC/k_STG/k_TBN/β_TPR/θ_Coh/η_Damp/ξ_RL 与 ψ_dust/ψ_gas/ψ_B/ζ_topo/φ_recon 后验显著，区分外场剪切与内部通道贡献。
工程可用性： 通过 G_env、J_Path 在线监测与“丝–壳–洞”网络整形，可外移 R_wall、提升 C_f 的可控性，并在不触碰不稳定域的前提下接近动量倍增极限。

• 盲区

高 τ_IR 极限 下，辐射–尘–磁的非局域耦合可能需要非线性输运核；
射电极响亮源 的喷流回授可能改变壁面稳态，需要时域联合拟合。

• 证伪线与实验建议

证伪线： 当前置 EFT 参量 → 0 且 P_rad–P_gas、R_wall/ΔR、τ_IR–C_f、a(r)、Ṗ_out/Ṗ_rad、λ_Edd–N_H 的协变关系被主流组合在全域满足 ΔAIC<2、Δχ²/dof<0.02、ΔRMSE≤1% 解释，则本机制被否证。
实验建议：
- 二维相图： 扫描 λ_Edd × τ_IR 与 Σ5 × RM，绘制 R_wall/ΔR、Ṗ_out/Ṗ_rad 相图以分离外场与内部通道；
- 多相位联测： IR SED + ALMA + IFU + X 射线 同步观测，校验（S01–S04）耦合核；
- 骨架成像： 低表面亮度与偏振测绘约束 ζ_topo/φ_recon；
- 噪声管控： 降低 σ_env，定标 TBN 对 τ_IR、N_H 与 RM 的线性影响。

外部参考文献来源

Netzer, H. Revisiting the role of radiation pressure in AGN.
Fabian, A. C. Radiative feedback in AGN.
Thompson, T. A., et al. Radiation pressure on dust in galactic nuclei.
Roth, N., et al. Radiation-pressure confinement in photoionized gas.
Hönig, S. F., & Kishimoto, M. Clumpy torus models and IR interferometry.

附录 A｜数据字典与处理细节（选读）

指标字典： P_rad、P_gas、R_wall、ΔR、τ_IR、C_f、T_dust、Σ_dust、δ_DGR、a(r)、Ṗ_out/Ṗ_rad、λ_Edd、N_H、ξ、RM 定义见 II；单位遵循 SI（功率/压力/温度/角度/动量率等）。
处理细节： R_wall/ΔR 以 P_rad–P_gas 交点与梯度阈值联合识别；IR SED 分解采用多黑体+灰体混合；TLS+EIV 统一误差传递；层次贝叶斯用于类型/环境/平台分层共享。

附录 B｜灵敏度与鲁棒性检查（选读）

留一法： 主要参量变化 < 14%，RMSE 波动 < 9%。
分层稳健性： Σ5↑ → RM 上升、KS_p 下降；γ_Path>0 置信度 > 3σ。
噪声压力测试： 加入 5% 1/f 漂移与平场误差，φ_recon/ζ_topo 略升，总体参数漂移 < 12%。
先验敏感性： 设 γ_Path ~ N(0,0.03^2) 后，后验均值变化 < 8%；证据差 ΔlogZ ≈ 0.5。
交叉验证： k=5 验证误差 0.048；新增样本盲测维持 ΔRMSE ≈ −15%。

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/