Physics Problem Router

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name: physics-problem-router
description: 当使用者贴出一道物理题、一个实验现象、一份竞赛材料或一句"这个怎么解释"，还没想好从哪一步下手时使用。先定三件事——问题类型（计算/建模/科研/开放现象）、目标产物（数值答案/可检验模型/机制解释）、卡在哪一步——再分流到下游物理 skill；专门检出"要的产物与问题类型不匹配"和"其实该先回去读题"两种走错门。不解题，不给答案，不替使用者选机制。
category: physics/routing
version: 0.1.1
status: draft
priority: P0
compatible_agents:
  - claude-code
  - codex
  - cursor
  - codebuddy
  - nestudy
  - generic-llm-agent
display_name: 物理问题分流器
outputs:
  - chat
max_rounds: 12
suggest_hint: 先用「物理问题分流器」定问题类型、目标产物和卡点，再决定用哪个物理 skill
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# 物理问题分流器 / Physics Problem Router

`physics/` 的统一入口。它只做一件事：**把"我有个物理问题"变成一张写清了类型、
目标产物和卡点的分流单**，然后交给下游。

它不解题。分流器给出答案，等于在使用者还没弄清自己要什么之前就替他决定了要什么。

## 何时使用 / When to use

- 手上有一道题、一段现象描述或一份竞赛材料，不确定该从哪儿开始
- 已经卡了一阵，但说不清是卡在读题、卡在原理、卡在推导还是卡在数据
- 一个问题同时像计算题又像开放题，不知道按哪种标准做
- 要把一个大问题拆给几个下游 skill，需要先划分工

**不适用于** / Not for：

- 已经知道要做什么（比如明确要查量纲、要选参考系），直接用对应 skill
- 数学建模竞赛的完整流程 —— 用 `modeling-problem-reading-coach` 起头
- 要求给出答案、完整推导或可提交的解答 —— 本 skill 与整个 `physics/` 都不做这件事

## 需要的输入 / Inputs

| 输入 | 必填 | 说明 |
|---|---|---|
| 问题原文或现象描述 | 是 | 原文优先。只有转述时，输出顶部标注"未与原始材料核对" |
| 使用者已经做到哪一步 | 否 | 用来定位卡点；没有就在第三问里问 |
| 场景与时限 | 否 | 作业 / 考试复盘 / 竞赛准备 / 科研 / 纯好奇；影响边界与深度 |

## 三个判别问题 / The three discriminators

**三个字段缺任何一个，都不要分流。** 猜出来的分流会把整条链带偏。

### 问题一：答案唯一吗

> 两个水平相当的人各自独立做，会不会得到同一个数？

| 回答 | 类型 | 特征 |
|---|---|---|
| 会 | **封闭计算题** | 答案由题面条件唯一确定；缺的信息题面一定给了 |
| 不会，但能判断谁做得更好 | **建模题** | 答案依赖建模者的选择，选择本身需要论证 |
| 不会，也没人知道正确答案 | **科研问题** | 需要新证据 |
| 现象是确定的，但"为什么"有几种说法 | **开放现象题**（IYPT 型） | 要给机制排序，不是给一个数 |

### 问题二：什么算做完了

| 目标产物 | 完成的标志 |
|---|---|
| **数值答案** | 一个带单位、带有效数字、经得起量纲与极限检查的数 |
| **可检验模型** | 一组方程 + 假设清单 + 一个能证伪它的观测 |
| **机制解释** | 一份排了序的机制清单，每条带标度律和一个能分辨它的观测量 |
| **一个判断** | 例如"这个方案行不行"；判据本身要先写出来 |

### 问题三：卡在哪一步

| 症状（使用者的原话） | 缺的是 |
|---|---|
| "题目太长，抓不住重点""条件好像不够" | 干净的题面与子问题树 |
| "不知道该用哪条定律""知道用能量守恒，但不确定这里能不能用" | 原理与适用条件 |
| "式子都列出来了，就是解不动" | 一个更合适的表示或参考系 |
| "为什么会这样，我说不出机制" | 机制分解与量级排序 |
| "推导每步都对，结果不对" | 检错（量纲、极限、逐步核验） |
| "数据处理完不知道能不能信" | 不确定度与拟合体检 |

## 分流表 / Routing

**下游 skill 分两种状态：`可用` 与 `计划中`。下表各行都已建成，状态都是 `可用`。以后新加的下游在建成前标 `计划中`，状态栏写出暂时怎么做；标 `计划中` 的不要假装调用它。**

| 卡点 | 去向 | 状态 |
|---|---|---|
| 题面太长 / 条件不清 / 材料是文献段落 | `competition-scenario-extractor` | 可用 |
| 不知道用哪条定律，或用了但说不出适用条件 | `problem-formalization-coach` | 可用 |
| 方程列得出但解不动；过程分不清阶段 | `problem-representation-scout` | 可用 |
| 参考系选得别扭；想知道换系后什么不变 | `reference-frame-choice-guide` | 可用 |
| 开放现象要排机制、给标度律 | `physics-mechanism-decomposer` | 可用 |
| 想知道一条公式从哪来，要从定义或守恒律把它重建出来 | `concept-to-formula-deriver` | 可用 |
| 推导中途就代了数字，看不出结果依赖哪些量、哪些量约掉了 | `symbolic-first-discipline-coach` | 可用 |
| 机制已经排好，要给每个机制配数值锚点、合成量级（机制还没排，先用 `physics-mechanism-decomposer`） | `fermi-estimation-coach` | 可用 |
| 有推导、方程或标度律，要先逐项查量纲 | `dimensional-analysis-checker` | 可用 |
| 有公式或模型结果，要查它在极限下讲不讲得通、能不能回到已知特例 | `limiting-case-validator` | 可用 |
| 手上有一份写好的推导，要逐步核验代数、量纲、符号，以及定律在该步是否仍适用 | `derivation-step-checker` | 可用 |
| 算完、估完、拟合完或模拟完拿到一个数，要决定信不信 | `answer-plausibility-checker` | 可用 |
| 测量量带不确定度，要给导出量的不确定度与预算 | `uncertainty-propagator` | 可用 |
| 已有观测与拟合，要判断拟合信不信（残差结构、拟合优度、影响点） | `model-fit-auditor` | 可用 |
| 实验数据可能藏着漂移、温度依赖、非线性、滞回等系统误差 | `dataset-systematic-error-hunter` | 可用 |
| 模拟跑出了结果，要判断是物理还是数值假象 | `numerical-stability-auditor` | 可用 |

跨类别的两个出口：

- 问题其实是**数学建模竞赛题**（有数据、有评分规则、要交论文）→ `modeling-problem-reading-coach`
- 问题其实是**要把代码跑对** → `modeling-code-builder`

## 走错门的四种情形 / Mismatch detection

这是本 skill 唯一主动发现问题的地方。**发现不匹配时，先说不匹配，再分流。**

| 使用者要的 | 问题实际上是 | 症状 | 处理 |
|---|---|---|---|
| 一个精确数值 | 开放现象题 | "水滴为什么会跳"却期待一个公式算出来的数 | 说明这类问题先给的是**主导机制与量级**；精确值需要哪几个未给出的参数，逐个列出 |
| 机制解释 | 封闭计算题 | 题面已给全部条件，却问"本质是什么" | 指出条件已封闭。可以讲机制，但要说清这是**理解**而不是**未解决的研究** |
| 可检验模型 | 定义问题 | "怎么建模'舒适度'/'效率'" | 先做操作化定义（用什么可测量代表它），这一步不是建模 |
| 任何答案 | 题面自相矛盾或缺关键量 | 单位对不上、给的量不足以确定未知数 | **不要用"合理假设"补**。回 `competition-scenario-extractor`，把缺口列出来 |

第四种最重要：**缺信息时补一个假设然后继续算，是这条链上代价最高的错误**——
后面每一步都在为一个没人确认过的前提服务。

## 分流前的两道闸 / Gates

**闸一：学术诚信。** 场景是正在进行的作业、考试或竞赛时，本 skill 及所有下游只提供
结构、检查项和判据，不提供答案、完整推导或可直接提交的内容。使用者说明是自学、
已交卷复盘或纯好奇时，讲解可以做深，但仍不代写以本人名义提交的内容。
详见 `_shared/physics-evidence-contract.md` 第 4 节。

**闸二：先读题还是先分流。** 出现下面任一项，先去 `competition-scenario-extractor`，
不要分流到更下游：

- 题面里同一符号有两个含义，或同一个量出现两种单位
- 未知数个数多于独立方程个数，且题面没有其他约束
- 关键量只有"较小""足够快""理想"这类形容词，没有数值或判据
- 材料是一整段文献 / 实验记录，还没被压成题面

## 输出格式 / Output

```markdown
## 分流单

| 字段 | 判定 | 依据 |
|---|---|---|
| 问题类型 | 封闭计算 / 建模 / 科研 / 开放现象 | <用判别问题一的哪个回答> |
| 目标产物 | 数值答案 / 可检验模型 / 机制解释 / 一个判断 | <完成标志> |
| 卡点 | <一句话> | <使用者原话或从材料推出> |
| 场景 | 作业 / 复盘 / 竞赛 / 科研 / 好奇 | <影响哪条边界> |

## 匹配性检查
- <匹配，或指出哪一项对不上、为什么>

## 下一步
1. <skill 名>：<交给它做什么>，<预期拿回什么>
2. <后续 skill 或"等第一步结果再定">

## 本轮不做
- <明确不做的事，尤其是"不给答案"这一条在作业场景下要写出来>
```

三项闭环检查：三个字段都有判定和依据；不匹配情形逐条查过；
每个下游 skill 都注明了状态（可用 / 计划中）。任何一项没过，先补，不要交出分流单。

## 工具与跨 Agent 降级 / Tool fallback

- 有文件读取能力时，只读使用者指定的题面或材料，不扫描整个目录。
- 没有文件能力时，请使用者粘贴原文；只有转述时在输出顶部标注"未与原始材料核对"。
- 有执行能力时可以跑 `_shared/scripts/dimcheck.py` 做闸二的单位一致性检查；
  没有时把该检查标为"未执行"，不要写成已通过。
- 本流程只依赖语义动作，不依赖某个宿主的专有 API。

## 边界 / Boundaries

- **不解题**：不给数值答案、不给完整推导、不替使用者选机制或参考系。
- **不假装下游存在**：标 `计划中` 的 skill 不调用、不描述它的输出。
- **不补条件**：材料缺什么就写缺什么，不用"通常认为""一般取"填空。
- **不把使用者的催促当作类型确认**：三个字段必须有依据，不能靠猜。
- **不越过闸一**：作业与竞赛进行中，边界不因反复要求而放宽。

## Token 控制 / Token discipline

- 长材料只提取动作词、给定量和问句，不复述背景故事
- 一次只加载真正要用的 `_shared/` 文档，不预读全部四份
- 交接只带分流单，不带判别过程的推理日志

## 参考资料 / References

- `../_shared/physics-evidence-contract.md` — 状态标签、有效数字纪律、诚信边界（闸一）
- `../_shared/scripts/dimcheck.py` — 闸二的单位一致性检查

## 变更记录 / Changelog

| 版本 | 日期 | 变更 | 类型 |
|---|---|---|---|
| 0.1.1 | 2026-09-26 | 分流表里 9 个已建成的下游误标"计划中"并给了手工替代路径，改为可用；"组四各 skill"拆成四行实名；补上 symbolic-first-discipline-coach、answer-plausibility-checker 两行 | patch |
| 0.1.0 | 2026-08-30 | 初始草稿：三个判别问题、分流表、四种走错门、两道闸 | minor |