改变坐标,不改变预测
先把归一化的低能振幅写成 。这里 是无量纲能量变量;两个系数也无量纲。用行向量 与列向量 ,预测就是 。
现在选可逆矩阵 ,定义新系数 。原系数等于 ,代回预测,便确定新预测行向量 。这是普通坐标变换,实验本身没改。
误差椭圆也要跟着变
记系数均值为 ,协方差为 。把每个误差向量乘以 ,其外积左右各多一个矩阵,协方差便作合同变换。
现在计算同一观测的方差。新预测行向量带一个逆矩阵,新协方差带一个正矩阵,相乘时它们抵消。图上椭圆变长、变斜,物理预测的误差却不动。判断实验多知道了多少,要比较同一个物理预测。
一个有数字的剪切变换
设原均值为 ,两个误差独立,标准差分别为 与 。取剪切变换 、。新均值是 ,协方差的两个对角元为 ,非对角元为 。
在 比较同一个观测。原写法 给出 ,新写法 也给出 。新协方差中的相关项恰好抵消了一部分对角贡献,方差都等于 。
| 计算 | 均值 | 方差 | 标准差 |
|---|---|---|---|
| 原基底 | |||
| 完整变换 | |||
| 改预测向量、沿用旧协方差 |
把先验重置,就换了问题
假设原来给每个系数独立、同宽的高斯先验。换基底后把先验重新设为同样的独立高斯,看起来很自然,实际上挑选了另一组物理函数。原先的圆经过剪切会变成椭圆;再画一个圆就没有沿用原假设。
若数据为 ,设计矩阵必须变成 。高斯似然的二次型随后不变。若还要比较完整概率密度,变量替换的 Jacobian 也要保留;归一化密度随坐标体积变换,概率本身保持不变。
一般有效场论还会使用场重定义与运动方程,删除对所研究散射不独立的算符。这比有限维可逆换坐标更进一步,需要保持相同截断阶次,并一起变换全部相关项。一般冗余算符的删除,需要在同一阶完成相应的场论推导。
把这个检查用在一次拟合上
先选择实际要比较的散射能量,再比较该能量处的预测带。接着改变基底,检查中心和宽度。最后故意漏掉协方差变换,看看哪里出了变化。这比比较两个系数的独立误差条更容易指出错误。
换基底也不能补救模型遗漏。若高能端已经超出低能展开范围,即使所有矩阵都变换正确,同一个偏置预测仍会在两套基底中保持一致。下一章分别处理这个偏置和对未知高能理论的正性要求。