司遥番外·27(2 / 2)
“不过,我有一个问题。你展示了Athena窗口下的多波段测温数据,解释了三颗‘过亮脉冲星’。如果未来Lynx提供了更高分辨率的x射线观测,而它们的结果与现有结果不一致,你会如何判断,是观测的问题,还是你模型的问题?换句话说,你的模型对未来观测的可证伪性在哪里?”
和Iseylia预测的一模一样,我微微放心了些,点点头,开始回答她的提问。
“首先,Ferrero教授,非常感谢您的问题。关于可证伪性,我会分三点来回答——”
我点击ppt,调出备用的残差图和误差条分析:“第一,如果未来观测与Athena不一致,我会首先对比系统误差。Athena的数据在软x射线区间存在本底噪声偏高的问题,而Lynx的高能分辨率更强,理论上能校正这一点。
第二,我的模型核心在于暗物质湮灭反馈项。如果Lyxn的数据完全否认这一趋势,那么模型确实需要修正,甚至可能被推翻。第三,也是最重要的——模型本身就是为了被未来观测挑战。可证伪性的边界正是:当多波段数据在误差范围内,依旧不能重现残差的‘过亮’,那就说明,是模型出了问题。”
我停顿了一下,微笑着换到倒数第二张ppt,“换句话说,我的模型愿意接受被观测推翻。这不是它的弱点,而是它的力量。”
教室里静默了一瞬,随后,Ferrero教授笑着点头:“非常好,这就是我在等待的答案。”
接下来,hudson教授果然涉及了thodology,但是远比我预想的更复杂。
他微微眯起眼,指了指屏幕上的冷却曲线与引力波谱图,“Arteis,你在论文里用显式Ruta与bdF混合方法处理冷却方程的数值稳定性,这部分我理解。但我的问题不仅仅是数值方法本身,而是关于物理建模的选择。你在高密度极限下假设夸克-强子相变与暗物质湮灭项是准局域的,而没有显式引入非局域输运效应。
但在这种情况下,耦合非线性扰动可能会放大,即使数值方法稳定,模型本身也可能存在系统性偏差。
所以,请你解释:第一,你是如何验证这种局域近似不会高估或低估引力波信号的非线性强度?第二,如果未来AuroraVoyager在柯伊伯带观测到的引力波相位漂移与Athena的x射线冷却结果出现系统性差异,你如何判断是数值方法的限制,还是你的物理近似假设本身存在问题?”
我深吸一口气,切到附录部分,把验证图调出来。
“谢谢您的问题,hudson教授。这其实正是我在论文里最担心的部分,所以我做了三层验证。”
“第一,在数值层面,我确实采用了隐式bdF匹配并把步长压缩到10^-5秒量级,确保算法本身稳定。但仅有数值稳定是不够的,所以我在第72页到75页做了非局域输运的敏感性分析。
我用chapan–Enskog展开,引入一个次阶输运项,结果显示,在p大于10^15g\/3的区域,非局域修正只会导致引力波相位的漂移在10^-3数量级以内,不足以改变主导结论。”
“第二,在物理建模上,我没有完全忽略非局域效应,而是通过能量函数项里的‘effectivepotential’对湮灭率做了修正。这一点在附录c的对比图可以看到,引入修正后,冷却曲线依然与Aurora窗口的多波段数据保持一致,没有出现系统性偏差。”
“第三,关于您提到的未来观测可能的不一致性,这正是我在结论部分强调的‘可证伪性’。如果Aurora的引力波相位与Athena的冷却曲线存在差异,我会优先考虑是物理假设的限制,而非数值方法。
因为数值稳定性是可验证的,而局域近似始终是一种假设。换句话说,我的模型可被推翻的条件就是:当非局域输运修正超过10^-2数量级,且导致冷却曲线与引力波谱出现系统性偏差时,这一模型就不再成立。”
我抬起头,直视hudson教授,微微一笑,“这就是我给出结论的前提条件。换句话说,我不仅提供了模型成立的证据,也写明了它被证伪的边界。”
hudson教授沉默片刻,手指轻轻敲了敲桌子,眼神比刚才柔和了许多,缓缓点头,在评分表上写了些什么。
Scarlette的问题十分直接,并不复杂,“你为什么用Athena的数据,而不用x?”
我立刻回答:“因为Athena的测温区间更完整,尤其覆盖了相变温区的两侧。相比之下,x在高能端误差条较大,不足以支撑我的拟合。”
Scarlette露出了一丝赞许的笑意。
Lukas最后问了观测方法的应用,“如果未来E-ELt投入使用,你觉得在红外波段会不会找到支持你理论的间接证据?”
我点点头,回答道:“会。我预测的是极低温下脉冲星表面残余辐射的偏离,在红外波段更易体现。E-ELt的分辨率足以捕捉这一偏离,这将是我模型的额外验证途径。”
Iseylia提问时,没有翻看任何资料,只是看着我,神色平静,却带着某种锐利。
“Arteis,我的问题只有一个。”
她顿了顿,声音清晰而有力,“在你的论文中,暗物质湮灭与夸克–强子相变的能量释放被共同建模为影响冷却曲线和引力波的主要非线性源项。但你也承认,这一耦合机制的证据目前仍然是间接的。
如果有一天,未来的观测数据——无论是Aurora的引力波相位漂移,还是Athena的x射线冷却曲线——完全没有体现出这种‘相互作用’,你是否认为你的理论依然有存在的研究价值?
还是说,它必须被彻底放弃?换句话说,你愿意如何界定‘一个失败的模型’与‘一个仍可启发后续研究的模型’的边界?”
空气骤然安静。她的问题没有任何情绪,却直击我论文的最核心处——能否把“光与波”结合在一起,而不是只依赖某一类证据。
台下的观众屏息凝神,甚至连Ferrero教授也挑起了眉,Sauel和Eloise都用稍显同情的眼神看了看我,在笔记上迅速写了几行字。
我心口一紧,却也在瞬间明白,这是Iseylia的方式——她不会给我暗示或台阶,而是逼我在最公开的场合,展现自己能否独立回答这个跨领域的问题。
我深吸一口气,稳住自己,缓缓开口,“谢谢您的问题,教授。对我来说,这个边界非常重要。科学从来不是为了维护某一个‘漂亮的模型’,而是为了理解自然。
如果未来的观测完全否定了暗物质湮灭与相变反馈的耦合效应,那么我的模型确实在物理解释层面是失败的——因为它没能反映真实的机制。但即便如此,它仍然有研究价值,原因有三点:
第一,它提出了一个清晰的可证伪性框架——即非局域输运修正超过10^-2数量级、冷却与引力波信号出现系统性背离时,模型就不再成立。明确的证伪条件本身,就是对未来实验设计的贡献。
第二,它在数值与理论上提供了一种‘如何处理强相互作用物质与暗物质反馈耦合’的范式,即便耦合不存在,这种建模与数值方法仍然可用于其他高能天体物理问题,比如白矮星坍缩或超新星遗迹的非线性冷却。
最后,但也是同样重要的,它留下了大量‘负结果’数据与推导。负结果在科学中同样宝贵,它能告诉我们哪条路行不通,从而避免未来的重复工作。
所以,我的答案是:如果数据彻底否定了它,我会承认这是一个失败的物理模型。但作为研究,它依然是有价值的,因为它拓宽了问题的思路,界定了方法的边界,也帮助下一代研究者少走弯路。”
我停顿了一下,直视她的目光,声音更坚定,“对我来说,科学研究最大的价值,不是证明我自己是对的,而是帮助大家知道,什么可能是错的。”
Iseylia注视了我许久,眼底闪过一丝笑意,缓缓点头。
hudson教授一直在安静地记录,直到最后,他才放下钢笔,抬起头看向我。
他的声音沉稳,带着英国学者特有的冷静克制,却比平时多了一分温和:
“Arteis,你的工作展示了极高的完整性。无论是在数值方法的稳健性,还是在物理机制的解释力上,都体现了你作为一名年轻研究者的独立性与创造力。你能够把不同领域的数据与理论结合,并且勇敢地提出一个明确的、可被未来观测证伪的模型,这一点非常难得。
更重要的是,你在答辩中的表现,冷静而有条理,展现了你真正具备从学生走向独立科学家的能力。作为评审,我要说,这是一次令人印象深刻的答辩。”
他顿了顿,环视四周,又看向我,语气回归官方与庄重:
“现在,我们需要离开会场,请等待我们内部的讨论。通常需要十五到三十分钟,最慢不会超过半小时。之后,我们会告诉你,你的分数与最终的评定结果。”