编者按：创新拔尖人才班在行动！本期将启动创新拔尖人才班学生与科学家面对面访谈活动的报道。

创新拔尖人才班是为满足物理学院优秀学生的发展需求和学院人才培养目标设置的特殊培养计划。每年秋季学期结束从全院大一至大三学生中按照学习成绩、创新成果和综合测评三个模块考评，选拔不超过10%的优秀学生，进行创新和拔尖培养，并面向未来10年甚至更久培养青年拔尖人才。

“创新拔尖人才班——与科学家面对面”活动一经推出，即受到创新拔尖人才班学生热烈欢迎。他们纷纷自告奋勇与科学家面对面亲密的接触的强烈愿望。

第一期“创新拔尖人才班——与科学家面对面”访谈活动由2016级物理学专业金煜姣和白琳完成。本期将推送她们的访谈报道。

“创新拔尖人才班——与科学家面对面”第一期

访谈专家：中国科学技术 韩 良 教授

访谈学生：2016级物理学专业，金煜姣，白 琳

访谈时间和地点：2018年11月1日，校学术交流中心

参加访谈教师：张广义 博士

韩良教授10月31日下午应邀到我院讲学，以“粒子物理标准模型电弱机制（从光子、中微子到Higgs）”为题做了讲座。由于韩老师的报告延长了半个小时，约好的访谈计划不得不取消。但韩老师非常重视与我们创新拔尖班学生的访谈，向广义老师建议将时间改为次日上午9点，在校学术交流中心进行。于是拔尖班重新安排和韩老师访谈的学生，由2016级金煜姣和白琳两位同学进行访谈。

——★——访谈专家介绍——★——

韩良，中国科学技术大学教授、博士生导师。

1997年毕业于中国科学技术近代物理学，获理学博士学位，同年留校任教。

国家杰出青年科学基金获得者、中科院“百人计划”引进人才、国家“万人计划”科技创新领军人才、科技部中青年科技创新领军人才、教育部创新团队学术带头人、基金委创新研究群体学术带头人、国家自然科学基金重大国际合作专项项目负责人、美国费米实验室D0国际合作组Authorship Committee七人委员会执委、欧洲核子中心ATLAS实验国际合作组成员。

研究领域为高能粒子物理，致力于超出标准模型新物理唯象理论、TeV强子对撞机电弱测量与新物理探测、以及高分辨率气体探测器实验研究。

在PRL、PRB、PRD、JHEP和EPJC等国际学术期刊上发表学术论文100余篇。

访谈学生与韩良教授合影（左起：金煜姣、张广义博士、韩良教授、 白琳）

——★——访谈内容——★——

访谈人<1>金煜姣

问：老师，我看了您所主持的一些科研项目中很多都包含了“CP破坏现象（共轭宇称对称性）”，您能向我们简单介绍一下什么是“CP破坏现象”么？

答: “CP破坏现象”就是一种镜像对称破坏现象。牛顿力学告诉我们，对于散射，满足能量守恒的话，它从30°的方向和从－30°的方向散射出来都是允许的，概率是相等的。往下走到万有引力，电磁学，以及以后你们会学到的核力（强相互作用），这些都满足镜像对称守恒，也就是说任何一个往左往右的物理过程概率都是相等的，效果是一样的。那么问题就来了，如果所有都是左右对称，前后对称，那么为什么这个世界上很多事物都是不对称的呢？比如人的左右手，脸都不是完全对称的，甚至生物学上的DNA分子也不是完全对称的。生物学没有告诉我们为什么，所以就想搞清楚为什么世界万物都是不对称的。

杨振宁，李政道最早提出来在弱相互作用（短距离的相互作用）可能会有左右不对称效应也就是宇称是不守恒的。但如果把正反粒子的对称性加进去，镜像对称又恢复了。考虑了正反物质的对称性，才是真正的镜面，也就是有左右对称、镜像对称和正反物质对称，那么它就是守恒的，也就是说镜子里面有个世界，镜子外面有个世界，它们应该是相同的。那么这就带来一个问题，如果这真的是严格守恒的话，那就没有正反物质的区别。若把我们这个世界看成正物质世界，应该存在一个反物质世界，那么这个反物质世界在哪？所以我们就想弄清楚它的机制是什么，对这个比较感兴趣。

问：老师，您觉得暗物质间的相互作用可能是什么呢？

答：这个东西说起来就比较复杂了，但它一定比弱相互作用还要弱。因为弱相互作用我们基本上可以看到，比如太阳的聚变还有裂变，它们都是弱相互作用。但是暗物质的相互作用我们都没有看到，所以它应该是比较弱的，肯定跟引力差不多，可能会比引力高一点。当然，这个现在是有争议的，是个open question。首先要了解在大的星系发射旋转的过程中，在星系边缘的恒星，恒星是可以发光的。从角动量方面讲，星系像个盘，虽然看上去是个球，但是画下来像个盘似的，为什么是个盘形呢？因为角动量守恒，那么它就应该在一个面上旋转。那么旋转的过程呢，有的会对着你，有的反着你。通过恒星的光你可以测量它的速度，在星系外沿测出来的速度跟牛顿力学预言出来的是不一样的。牛顿力学上讲，当考虑引力的时候，比如地球，质量很大，我们可以把它的质量看成集中在中心，这就是引力几何效应，你们都学过。那么星系也一样，你可以认为星系的质量集中在中心，那么你去算一下这个星系中心的M和这个外沿的速度，力的来源是牛顿引力，外沿恒星在一瞬间可以认为是在做匀速圆周运动。那么这个引力应该和恒星的向心力相等，计算一下你会发现，速度应该是距离倒数的平方根成正比。但观测的时候和这个差别很大，那么宇观观测它一定是存在的，但是不是一定要用暗物质粒子去解释这个呢，这个要打个问号。它肯定是个新的物质形态，但是不是基本粒子呢，我们目前还不清楚。那如果非要用暗物质去解释的话，那么它的质量一定很大，相互作用很弱。那么这么弱的作用下这个粒子能不能被看得到，这是个需要讨论的问题。

问：老师，我们知道在量子力学中，谐振子存在零点能，有人认为暗能量可能就等于零点能，您认为合理么？

答：首先，我觉得把零点能说成是暗能量，这应该是个哲学的问题，是种哲学的说法。零点能是量子力学中通过数学手段得到的一个解，但它的物理意义我们还不是很清楚。如果要把它和暗能量联系在一起，是需要一定的实验验证的。就像一个理论，它可以推动实验，反过来，理论也需要实验的验证。所以我觉得在没有合适的实验基础上，不能把它们二者联系起来。

问：老师，您觉得做好一个科研项目必备的基本素质是什么呢？

答：首先我觉得最重要的就是坚持吧，其次还要有兴趣。再者就是你要根据自己的实际情况进行适当的调整，并不一定要一成不变。比如一些做理论的，他可以转去做实验，而做实验的也可以去做理论。研究的方向也可以按照当前的发展，结合自己的情况去做一些调整。

===访谈人<2>白琳===

问:老师，您开始时主要是从事粒子物理唯象理论方面的研究，您当时为什么会选择这个领域？是因为兴趣吗？

答:当时选择这个领域是因为当时国内没有实验组，没有从事实验方面研究的条件，我们那一代人大多数都是从事理论研究的，从事理论研究的一个好处就是如果理论想学通，就一定要知道对应公理的图像，所谓的计算理论，唯象理论，要知道现实对应物理的观测是什么，如果要能做到这一点要求，那从事其它领域的研究也不会有多大的问题啦。

问:老师，在量子力学里面的“量子纠缠”是什么意思？

答:在量子力学里，当几个粒子在彼此相互作用后，由于各个粒子所拥有的特性已综合成为整体性质，无法单独描述各个粒子的性质，只能描述整体系统的性质，则称这现象为量子缠结或量子纠缠。量子纠缠是一种纯粹发生于量子系统的现象；在经典力学里，找不到类似的现象。

问:老师，如果将来我们也要从事物理学方面的研究，您认为本科生阶段应更注重专业课知识的学习还是科研项目(比如大创、挑战杯之类)？

答:这个跟个人的能力，兴趣和爱好有关系。我在大学期间参加的有关学习方面的活动有很多，玩的也很多。但当时关于科研方面的活动不太多，当时专业课成绩达到90分的学生不多，但是如果达到85分以上，按照老师的标准就算是过关的。那个时候我自己是学理论的，那时候还没有大创，但是计算机编程是自己做的。人的时间有限，怎样把四年的时间充分利用上，在自己所学领域多长点本事。物理学科知识只是告诉你一个基本框架，包括量子力学在内，创建不过100多年。对于专业课即使学的再深，也不会有理论的创始人对这方面的了解深入，所以要在专业课基本知识学会的情况下多进行自己的思考，锻炼思维能力。学习专业课其实是一个学习方法的过程，主要是要领会这里面的思想。对与大创，在有能力之余多参加对锻炼能力是很有帮助的。

问:老师，您认为对于我们物理学专业的学生，下一年考研的时候选考高数和普物哪一科更有利于之后的发展？

答:这两个都挺重要的。个人认为要是比较，还是数学更重要一些。数学好对需要理解的东西更容易表达。对于普物，考完的时候大家基本上不会差太多分，从个人感觉上来看。但高数有的学校考的会比较难，容易拉开差距；普物按国家标准不会出太难。但是有能力的情况下还是两科都学好才最好。

——★——专家寄语——★——

在访谈的最后，韩良教授愉快地向16级物理拔尖班同学寄语：“学习进步，逐步感知物理对称之美”，并亲切地和访谈学生合影留念。

——★——访谈感受——★——

===访谈总结和感受(金煜姣)===

首先，韩良教授给我的第一印象就是特别平易近人，没有半点架子。而且教授的思路特别清晰，对待我们提出的各种问题也都有条有理地给予解答。在采访的过程中，我还发现教授喜欢称身边的学生为孩子，这足以提现教授身为一名师长，对待学生的关爱程度以及他的谦虚作风。

在访谈过程中，令我印象最深刻的是，当我问到暗物质的可能相互作用时，教授也反过来问我为什么觉得会有暗物质存在。我说是因为之前上曹俊杰教授的课时听到的比较感兴趣，但具体讲的记不大清了，应该就是通过观测行星的速度与理论得到的有差别，所以推断出暗物质存在。教授笑着说，他认为如果我真的对这个感兴趣，就应该把曹老师的PPT好好看一看，并且找老师讨论一下。接着他指出了我的一个错误，就是观测的应该是恒星而不是行星。因为恒星会发光，而行星是很难观测到的，（因为）行星本身不会发光，它是通过反射恒星的光来发光的。之后教授又详细地给我解释了这方面的知识。当时我的第一感觉是愧疚，觉得自己的知识面太窄而且对学到的知识也都只是一知半解。当然，我也被教授对待知识的严谨态度所折服。

在这次访谈中，通过和科学家面对面的交流，我不仅了解了一些科学前沿的知识，明白了“CP破坏现象”的机制，以及目前暗物质和暗能量的相关研究。而且也懂得了作为一名学生，我们对待学问要严谨、一丝不苟，要有自己的思想，更要有爱钻研，坚持不懈的精神。此外，对于自己的未来方向，我们也要结合自己的实际情况去选择适合自己的，感兴趣的道路，而不要“随波逐流”，人云亦云。还有就是我们要勇于去改变现状，去尝试不同的领域，只有这样，我们才会挖掘到自己更多的潜力，在漫漫人生路上欣赏到更多的风景。

===访谈总结和感受(白琳)===

通过与老师的交流，我对物理第二学科的领域的选考有了更深的了解。对于物理学专业，之后选第二学科时不仅要考虑自己的兴趣，更要考虑该方向在国内的发展情况；选考学校时，要了解清楚该学校有关该方面的仪器设备，该方向在要选考学校的发展状况等。总之，成功需要“天时、地利、人和”这三方面缺一不可。做科研也一样，要考虑三个方面的问题，不仅要根据兴趣，还要考虑其它诸多方面的因素。

在科研领域，数学功底是十分重要的，因为有许多物理公式的推到，以及许多假想的提出，都要求研究者有扎实的数学功底，这样才能顺利的进行研究。同时，普物里面的力学，热学，光学，电磁学都是物理里面的基础学科，是之后从事科研领域必不可少的基础。在大学本科阶段一定要学好这些课程，不论之后选考“普物”还是“高数”否应学好这两大类课程，这样才能在之后的科研道路上走的更远。

在大学期间要多做一些有意义的尝试，在能力有余的情况下可以参加大创项目，挑战杯之类的学术活动，在这些过程中，可以在很大程度上提高思维水平，锻炼查阅资料的能力，还可以锻炼遇到困难时坚持不懈的意志，这些能力的积累对以后读研究生是颇有帮助的。

致谢：特别感谢张广义老师在此次与韩良教授的“与科学家面对面”活动中提供的帮助！

（供稿：2016级物理学专业，金煜姣、白琳，校对：马春旺）