来源:Universe 发布时间:2021/4/2 18:05:13
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对话Universe编委邢志忠研究员——中国科学院高能物理研究所 | MDPI 人物专访

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本期Universe编辑部成员来到科院高能物理研究所,拜访了期刊高能核物理和粒子物理编委邢志忠研究员。通过与邢研究员幽默诙谐的谈话,小编们了解到邢志忠研究员的科研生涯以及他严谨认真的科研态度。此外,邢志忠研究员也发表了对Universe期刊以及青年研究者们的希冀。

期刊编委介绍

邢志忠

邢志忠,现任Universe期刊高能核物理和粒子物理编委,中国科学院高能物理研究所研究员。1987年毕业于北京大学物理系,1993年获得中国科学院高能物理研究所理学博士学位。先后在德国慕尼黑大学物理系及日本名古屋大学物理系做博士后与研究助理,并于2001年回国。多年来从事中微子物理学和重味物理学的理论研究,在国际重要专业期刊发表学术论文200余篇,论文总被引用次数超过10,000次。

访谈内容

问题1:您是因何开始研究中微子物理学的?可以和我们分享一下您的研究历程吗?

我读研究生期间主要研究的是夸克物理学,1993年博士毕业后去德国慕尼黑大学做博士后。我的博士后老师Harald Fritzsch教授曾研究过中微子,他提出将我们对夸克的研究方法用在中微子问题上。当时的我并未学习过中微子相关知识,于是我花了两至三个月的时间一边恶补中微子物理学,一边研究轻子的S(3)置换对称性及其破缺。而后,Fritzsch老师和我在1996年4年合作发表了一篇文章,这篇论文预言了太阳和大气中微子振荡具有较大的混合角,而反应堆中微子振荡具有较小的混合角。经历一番波折,我们的论文最终成功发表。我于1996年春季来到日本,继续从事夸克物理学的理论研究,期间没有再做与中微子有关的工作。1998年夏天,日本高山中微子会议发布了大气和太阳中微子振荡的混合角都是大角的实验证据,与我们当时的预言大致符合,于是国际同行们才开始关注我们的那篇论文。我本人也是从那时才开始系统地学习和研究中微子物理学。2001年回国后,我逐步建立了自己的课题组,边学边做,同时对当时筹建的大亚湾中微子振荡实验给予了力所能及的理论支持。2008年夏天,我应邀在美国费城召开的第34届国际高能物理会议 (ICHEP2008) 上做中微子理论的大会报告,这是国内粒子物理学理论家首次且迄今为止唯一一次受邀在这一国际顶级的高能物理学会议上作大会报告。我很幸运,恰好在1998年中微子物理学的黄金时代来临之际有所准备,赶上了这一千载难逢的科学浪潮的潮头。

问题2:相比日本的中微子实验,中国的大亚湾核反应堆中微子实验和江门中微子实验项目的优势是什么?

日本目前主要开展的是大气、太阳和加速器中微子振荡实验,处于国际领先地位。相比之下,中国专注于反应堆中微子振荡实验。中国的大亚湾中微子振荡实验已经完成了它的历史使命,正式退役了。该实验与国际上的同类实验相比,其优势在于反应堆的功率最高,岩石覆盖最厚,探测器理念最先进等,能将实验的系统误差降到最低。大亚湾实验首次成功地测量了最小的中微子混合角,由于实验的统计误差已经低于系统误差,继续运行取数的意义不大,因此就退出历史舞台了。

接下来进入历史舞台的是江门反应堆中微子实验,其首要科学目标是测量并确定中微子的质量顺序。该实验将建造一个有效质量约为2万吨的液体闪烁体探测器,距阳江和台山反应堆群约53公里,位于地下700米,能量分辨率将达到前所未有的精度。与大亚湾实验不同,江门实验能做的科学研究很广:除了探测反应堆中微子振荡及其相应的物理学参数,还可以测量超新星中微子、太阳中微子、大气中微子和地球中微子,甚至寻找质子衰变和暗物质粒子。毫无疑问,江门实验在未来二十年将是国际反应堆中微子实验的旗舰。

问题3:如何区分中微子天文学、中微子物理学等相关方向呢?这个领域的研究热点话题有哪些?

简单说来,中微子物理学主要是在粒子物理学的框架内研究中微子的基本属性及其与物质的相互作用性质。中微子质量起源、轻子味混合、中微子振荡、中微子与原子核的散射等问题都属于中微子物理学的范畴。中微子天文学主要关注的是与中微子相关的天文现象,诸如太阳中微子、超新星中微子、高能宇宙线中微子、低能宇宙背景中微子等。中微子宇宙学主要研究中微子与宇宙的起源和演化相关的问题,包括大爆炸核合成,宇宙微波背景辐射各向异性,大尺度结构的形成,物质与反物质不对称等问题。这些学科彼此交叉,都与中微子的基本性质有关。作为宇宙的基本信使之一,中微子和光子、质子、引力波一样,都是研究宇宙极深处的重要探针。

问题4:宇宙中粒子众多,中微子缘何重要?研究中微子对粒子标准模型有什么意义吗?

中微子是自然界中已知的基本粒子之一,它不带电,自旋为二分之一且静止质量几乎等于零。中微子能够不受磁场影响,轻易穿透物体。中微子和一般物质的相互作用非常微弱,除某些特殊情况外,在恒星内部产生的中微子能够不受阻碍地跑出恒星表面,因此对来自恒星的中微子进行探测,可以获得有关恒星内部的信息。中微子可以作为信使,来研究各种天体源、宇宙起源和演化的各个方面。在粒子物理学的标准模型中,中微子没有质量,但中微子振荡实验表明中微子应该具有微小的质量。这意味着粒子物理学的标准模型并不完备。我们需要超出标准模型的新物理来解释中微子质量起源和轻子味混合,诸如此类的研究具有很基本的科学意义。

问题5:您是如何看待弦理论的呢?

弦理论旨在统一电磁力、强核力、弱核力和引力,是迄今为止最有希望成为描述自然界的“万物理论”(a theory of everything) 版本。但遗憾的是,从弦理论还无法简洁、自然地得到标准模型,而后者的成功基于无数可靠的低能实验证据。因此可以说,在弦理论和物理现实之间,还有很长的路要走。另一方面,弦理论的研究方法是由上至下的,属于阳春白雪的那种,不是物理学常规的研究方法。常规的研究方法是由下至上,先建立一个大致的理论框架,然后做实验。如果理论和实验有出入,再修正理论。我个人是非常支持学者们坚持研究弦理论,因为突破很可能就在我们暂时看不见的不远处。

问题6:您作为业内专家审稿经验也非常丰富,作为审稿人,您看重文章的哪些方面?

我主要看重文章是不是有新颖的想法,或者作者是否提出了新的研究方法,并解决了某个问题。从审稿人的角度出发,我比较偏向文章简要整洁,主要内容和结果一目了然的文章。审稿时,我通常先大概整体看过一遍文章后,再搞清楚作者的想法是否足够有新意,研究方法是否合理,结果和结论是否可靠,论文存在哪些显然的和潜在的问题等,最后给作者提供一些有价值的评论和修改意见。

问题7:我们注意到,部分学者在完成他们的论文之后会优先将其上传到预印本网站上,而不是投到同行评议的期刊上,学者们这样做的原因大多有哪些考量呢?

学者将文章投到预印本网站是没有经过同行评审的,不影响他/她再将论文投稿到期刊上发表。我的课题组通常写好一篇文章之后,会先抢一个首发权上传到预印本网站,等待两天至一周的时间,看看国际同行是否对我们的论文有评论,比如要求我们引用他们的相关论文等。然后我们会考虑那些合情合理的反馈意见或建议,对文章进行相关修改,再将修改稿正式投到某一合适的专业期刊。当然,文章还是需要经过同行评审的,让这个领域的专家对论文进行评议,有助于提高科研工作的质量,并保证不出特别离谱的错误。我们把文章上传到预印本网站,也是希望同一研究方向的学者们能尽早关注到我们的工作,有助于论文被他人引用。

问题8:您对现在的青年研究者们有何建议?

现在的年轻人通常在职业发展方面会考虑许多现实的因素,做决定时会有所羁绊。对于青年研究者,尤其是研究生来说,我希望他们能尽量不被外界打扰,有前行的勇气,纯粹一点,能静下心来做研究。做研究通常是需要全身心投入的,尤其是做基础研究。我经常告诉我的学生们,在正常情况下投入自己80%的工作时间,如遇到亟需将研究成果发表等重要节点的时候则该熬夜就熬夜,此时应该投入90%的工作时间冲刺一下。我鼓励学生们用80%的时间和精力完成自己的工作,剩下的20%可以自我提升和消遣。年轻人还需要有千山独行的勇气。我要求我的学生在研究生期间一定要独自发表至少一篇学术论文。导师可以把自己的想法分享给学生,跟他们讨论如何写文章以及回复审稿人的意见等。我2020年独自发表了一篇147页的综述文章,就是想找回一点自己年轻时的勇气,同时给我的学生做个榜样。诺贝尔物理学奖得主史蒂文•温伯格,现在都80多岁了,依然还坚持独自写论文。大师不光是用来崇拜的,还是用来学习的。

问题9:科研之余,您最大的兴趣爱好是什么?如何平衡工作和生活?

业余时间我会写一些科普文章,读一些名著杂文;每周末不出差的话,会去爬山,锻炼一下身体;或者去城里、城东找一些有品位的餐馆,尤其是西餐馆,品尝一下美食。今年由于疫情,大部分人都改为在家吃饭,而我和家人从来没有停止过外出逛街和品尝美食的脚步,因为这是生活的一部分。我就是一个普通人,前半生很努力地工作,后半生也不过是过上了一个普通人的生活而已。工作的乐趣和生活的乐趣是不矛盾的,在大多数情况下两者都是平衡的,自然而然的平衡。

Universe期刊编辑(左,右)和邢志忠研究员(中)。

此次拜访收获满满,Universe期刊编辑部非常感谢邢志忠老师接受我们的拜访以及对Universe期刊的大力支持,在此我们祝邢志忠老师生活科研一切顺利!

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Universe (ISSN 2218-1997, IF 1.752) 是一个与天文空间物理学科相关的国际开放获取期刊。期刊发表范围涵盖宇宙学、引力、场论、量子力学基础、核物理与粒子物理、天体物理与天文学以及空间科学等研究领域。自2015年创刊以来,Universe被SCIE、ADS、Scopus等多个权威数据库收录。Universe采取单盲同行评审,一审周期约为18.4天,文章从接收到发表仅需3.8天。

 
 
 
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