量化宇宙学中的一致性

量化不同宇宙学实验之间的一致性对于检验理论模型的有效性以及观测中的系统误差十分重要。在早先工作中，我们因此提出了 Surprise，一种源自后验分布之间相对熵的一致性度量。我们重新审视 Surprise 的性质，并描述它如何为数据集之间的一致性提供一个通用、多用途且稳健的度量。我们还将其与为宇宙学提出的其他一致性度量进行比较。作为一个应用，我们扩展了早先的分析，并使用 Surprise 来量化 WMAP 9、Planck 13 和 Planck 15 对 $\Lambda$CDM 模型约束的符合程度。利用参数空间中的主成分分析，我们发现 WMAP 9 与 Planck 13 之间的大 Surprise（S = 17.6 bits，意味着在 99.8% 置信度下偏离一致性）是由于沿一个由功率谱振幅主导的方向上的偏移。Planck 15 约束偏离 Planck 13 结果（S = 56.3 bits），主要由于同一方向上的偏移。因此，当转到 Planck 15 时，WMAP 与 Planck 之间的 Surprise 消失（S = -5.1 bits）。这意味着，与 Planck 13 不同，Planck 15 与 WMAP 9 无张力。这些结果说明了相对熵和 Surprise 在量化宇宙学实验间不一致性方面的优势，且更一般地作为宇宙学的信息度量。