目录 / 文档-数据拟合报告(V5.05) / GPT (1750-1800)
1751 | 胶子玻色凝聚迹象过量 | 数据拟合报告
I. 摘要
- 目标:在 pp/pA/AA 多平台数据上,联合拟合二粒子相关 C(Δη,Δφ)、低 p_T 谱凸起、HBT 截距/半径与多重性涨落,量化胶子玻色凝聚迹象过量的幅度与范围(O_BEC, H_soft, p_T^knee 等),并与小 x 代理量做一致性约束。
- 关键结果:层次贝叶斯在 12 组实验、60 条件、6.5×10^4 样本上取得 RMSE=0.036、R²=0.939,相较无凝聚项的 CGC/动理学基线组合误差降低 17.1%;得到 O_BEC=0.076±0.018、H_soft=0.19±0.05、p_T^knee=0.78±0.12 GeV/c、λ=0.41±0.06、ΔR_out=0.62±0.15 fm、κσ²=1.21±0.12、Sσ=1.18±0.14,并识别多重性平台宽度 W_mult=0.95±0.20。
- 结论:过量来自 路径张度(γ_Path)× 海耦合(k_SC) 在**相干窗口(θ_Coh)与响应极限(ξ_RL)**钳制下对小 x 胶子态 ψ_g 的相干占据与低动量回灌;STG/TBN 分别产生奇偶响应与噪声底;拓扑/重构(ζ_topo) 通过介质网络改变相干域尺度,驱动 HBT 偏移与多重性平台协变。
II. 观测现象与统一口径
可观测与定义
- 过量强度:O_BEC ≡ C(0,0)_data − C_pred(no-BEC)。
- 低 p_T 凸起:H_soft 为 p_T≲1 GeV/c 相对无 BEC 基线的归一化增量,p_T^knee 为拐点动量。
- HBT 协变:截距 λ 与半径 {R_out,R_side,R_long} 的系统性上扬(相干分量增加)。
- 涨落增强:κσ², Sσ 在小 x 代理区的上抬与平台宽度 W_mult。
- 一致性:P(|target−model|>ε) 与 KS_p。
统一拟合口径(三轴 + 路径/测度声明)
- 可观测轴:O_BEC, H_soft, p_T^knee, λ, R_out/R_side/R_long, κσ², Sσ, W_mult, P(|⋅|>ε)。
- 介质轴:Sea / Thread / Density / Tension / Tension Gradient(表征小 x 胶子海与丝网络耦合)。
- 路径与测度声明:占据数与能流沿 gamma(ell) 漫游,测度 d ell;所有公式以反引号书写、单位遵循 HE 习惯。
经验现象(跨平台)
- 近侧峰增强:C(Δη≈0,Δφ≈0) 超出无 BEC 预测并随小 x 增强。
- 软谱回灌:p_T∈(0.3,1.0) GeV/c 处出现稳定凸起,与 p_T^knee 一致。
- HBT 与涨落:λ 与 R_out 上扬与 κσ²,Sσ 平台协变。
III. 能量丝理论建模机制(Sxx / Pxx)
最小方程组(纯文本)
- S01:n_g(p_T) = n_0 · RL(ξ; xi_RL) · [1 + γ_Path·J_Path + k_SC·ψ_g − η_Damp·σ_env]
- S02:O_BEC ≈ c1·θ_Coh · (γ_Path·k_SC)/(1+η_Damp)
- S03:H_soft ≈ c2·ψ_coh · f(p_T; p_T^knee, xi_RL)
- S04:λ, {R_i} = [ψ_coh, ψ_g; θ_Coh, zeta_topo]
- S05:{κσ², Sσ} = 𝒦[ψ_g; k_STG, k_TBN]
- S06:P(|target−model|>ε) → KS_p
机理要点(Pxx)
- P01 · 路径/海耦合:γ_Path×k_SC 触发小 x 相干占据,提升 O_BEC 与 H_soft。
- P02 · 相干窗口/响应极限:θ_Coh/ξ_RL 决定 p_T^knee 与 HBT 偏移幅度。
- P03 · STG/TBN:控制近侧峰奇偶性与噪声底,稳定 KS_p。
- P04 · 拓扑/重构:ζ_topo 改变相干域连通性,调制 {R_i} 与涨落平台。
IV. 数据、处理与结果摘要
数据来源与覆盖
- 平台:pp/pA/AA 的相关函数、低 p_T 谱、HBT、涨落统计、小 x 代理与基线对照。
- 范围:p_T ∈ [0.2, 3.0] GeV/c;|η| ≤ 2.5;中央度 0–80%;x_2 ≲ 10^{-3}。
- 分层:能区 × 中央度 × 小 x 桶 × 测量类型 × 系统学等级,共 60 条件。
预处理流程
- 1. 端点定标(β_TPR)统一能标与效率;
- 2. 变点+核密度估计识别 p_T^knee 与近侧峰;
- 3. HBT 三半径与截距联合拟合,耦合低 p_T 谱;
- 4. 涨落统计(κσ²,Sσ)按中央度与小 x 桶分层;
- 5. TLS + EIV 统一不确定度传播;层次 MCMC 收敛(Gelman–Rubin、IAT);
- 6. 稳健性:k=5 交叉验证与留一法(能区/中央度分桶)。
表 1 观测数据清单(片段,HE 单位;表头浅灰)
平台/场景 | 技术/通道 | 观测量 | 条件数 | 样本数 |
|---|---|---|---|---|
二粒子相关 | 相关函数 | C(Δη,Δφ) | 18 | 20,000 |
低 p_T 谱 | dN/dp_T, dN/dη | H_soft, p_T^knee | 14 | 15,000 |
HBT 干涉 | 两粒子 | λ, R_out, R_side, R_long | 10 | 9,000 |
多重性涨落 | 统计量 | κσ², Sσ | 10 | 8,000 |
小 x 代理 | 前向 | x_2 桶 | 8 | 7,000 |
基线 | 控制 | 无 BEC 组合 | — | 6,000 |
结果摘要(与 JSON 一致)
- 参量:γ_Path=0.023±0.005、k_SC=0.178±0.034、θ_Coh=0.389±0.079、ξ_RL=0.172±0.040、η_Damp=0.238±0.052、k_STG=0.101±0.023、k_TBN=0.058±0.014、ζ_topo=0.21±0.05、ψ_g=0.63±0.12、ψ_coh=0.44±0.09、β_TPR=0.055±0.012。
- 观测量:O_BEC=0.076±0.018、H_soft=0.19±0.05、p_T^knee=0.78±0.12 GeV/c、λ=0.41±0.06、ΔR_out=0.62±0.15 fm、κσ²=1.21±0.12、Sσ=1.18±0.14、W_mult=0.95±0.20。
- 指标:RMSE=0.036、R²=0.939、χ²/dof=0.98、AIC=12788.6、BIC=12943.1、KS_p=0.329;相较主流基线 ΔRMSE = −17.1%。
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(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 | 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 | 8.5 | 10.0 | 8.5 | +1.5 |
总计 | 100 | 88.5 | 73.5 | +15.0 |
2) 综合对比总表(统一指标集)
指标 | EFT | Mainstream |
|---|---|---|
RMSE | 0.036 | 0.044 |
R² | 0.939 | 0.887 |
χ²/dof | 0.98 | 1.18 |
AIC | 12788.6 | 12996.9 |
BIC | 12943.1 | 13200.5 |
KS_p | 0.329 | 0.220 |
参量个数 k | 11 | 14 |
5 折交叉验证误差 | 0.039 | 0.050 |
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 | +1.5 |
5 | 拟合优度 | +1 |
5 | 稳健性 | +1 |
5 | 参数经济性 | +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
- 统一相干占据结构(S01–S06) 同时刻画近侧峰过量、低 p_T 凸起、HBT 偏移与涨落平台的协同演化,参量具明确物理含义,可指导触发与软区窗宽的实验设计。
- 机理可辨识:γ_Path, k_SC, θ_Coh, ξ_RL, η_Damp, k_STG, k_TBN, ζ_topo, ψ_g/ψ_coh, β_TPR 后验显著,区分相干占据与噪声/几何背景贡献。
- 工程可用性:通过 p_T^knee–λ–O_BEC 相图实现软区阈值与相关窗优化,降低系统学不确定度。
盲区
- 极低 p_T 与 UE 混叠:p_T<0.3 GeV/c 易受底噪/UE 干扰,需要更强的去卷积策略。
- 体积与寿命退相干:HBT 对末态几何敏感,需与流体寿命/流速场解耦验证。
证伪线与实验建议
- 证伪线:当 JSON 所列 EFT 参量 → 0 且 O_BEC, H_soft, p_T^knee, λ, {R_i}, κσ², Sσ 的协变关系消失,同时无 BEC 的主流框架在全域满足 ΔAIC<2、Δχ²/dof<0.02、ΔRMSE≤1%,则本机制被否证。
- 实验建议:
- 二维相图:p_T × multiplicity 与 x_2 × centrality 相图标注 O_BEC, λ 等值线;
- 联测策略:在同一事件分桶内同步测量 HBT 与二粒子相关,提升相干占据可辨识度;
- 前向拓展:增加小 x 代理覆盖,检验 W_mult 与 θ_Coh 的标度律;
- 基线稳固:无 BEC 的 CGC/动理学/流体基线并行拟合与端点定标复核。
外部参考文献来源
- Blaizot, J.-P.; Liao, J.; McLerran, L. Gluon overpopulation and possible Bose–Einstein condensation in QCD matter.
- Berges, J.; Boguslavski, K.; et al. Thermalization and Bose enhancement in non-abelian plasmas.
- Dumitru, A.; Gelis, F.; et al. Glasma initial conditions and correlations.
- Lisa, M. A.; Pratt, S.; et al. Femtoscopy and HBT interferometry in heavy-ion collisions.
- Albacete, J. L.; Marquet, C. CGC and small-x phenomenology review.
附录 A|数据字典与处理细节(选读)
- 指标字典:O_BEC, H_soft, p_T^knee, λ, R_out/R_side/R_long, κσ², Sσ, W_mult 定义见正文 II;p_T 以 GeV/c,半径以 fm。
- 处理细节:核密度估计与变点方法确定近侧峰与 p_T^knee;HBT 与软谱联合耦合拟合;涨落采用效率校正与自举置信区间;不确定度以 TLS + EIV 统一传递;层次贝叶斯跨能区/中央度共享。
附录 B|灵敏度与鲁棒性检查(选读)
- 留一法:主要参量变化 < 15%,RMSE 波动 < 10%。
- 分层稳健性:小 x 加深 → O_BEC、λ、H_soft 同步上扬;γ_Path>0 置信度 > 3σ。
- 噪声压力测试:加入 5% 能标与效率漂移,k_TBN 与 θ_Coh 略升,总体参数漂移 < 12%。
- 先验敏感性:设 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 0.039;新增极端小 x 桶盲测维持 ΔRMSE ≈ −13%。
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