宇宙学不一致性：一种新度量、边际化效应及其在几何与增长当前数据集上的应用

迈向更精确宇宙学巡天与实验的持续进展，激发了近期对宇宙学参数与模型一致性检验的兴趣。该工作的核心在于量化两个或多个宇宙学数据集之间的不一致程度。我们引入一种基于矩的直观度量，称为不一致性指数（index of inconsistency, IOI），并表明它对参数空间中均值分离、约束椭球大小及其方向敏感。我们发现它能准确追踪存在的不一致性。接下来，我们展示参数边际化可能导致关于两次实验间不一致性的信息损失，并利用 IOI 的下降来量化此种损失。为聚焦给定参数，我们定义了相对残差 IOI 与 IOI 相对下降。尽管这两个量能提供关于最导致不一致性的参数的见解，我们发现应用于整个参数空间的完整 IOI 才是必须用于正确反映两次实验间不一致程度的方法。我们讨论了 IOI 的各种性质，给出其特征模分解，并将其与其他不一致性度量比较。最后，我们将 IOI 应用于当前几何数据集（即改进的 Ia 型超新星编目，来自 6dF、SDSS MGS 和 Lyman-$\alpha$ 森林的重子声学振荡，以及来自 Planck-2015 的高-$\ell$ CMB 温度数据）与增长数据集（即来自 WiggleZ 和 SDSS 的红移空间畸变，来自 CFHTLenS 的弱引力透镜，CMB 透镜，Sunyav-Zeldovich 效应，以及来自 Planck-2015 的低-$\ell$ CMB 温度与偏振数据）的对比。我们发现两数据集间存在持续的不一致性。这可能反映了数据中系统误差的存在或底层模型的不一致。