执着于星空的“仰望者” ——讲述理学院张鑫教授的故事

发布时间:2025-03-07点击数:

仰望星空,植根沃壤。暗物质,中微子,高深莫测,却是你眼中跃动的精灵。无穷真理,你上下求索;宁静宇宙,你一片痴情。格物细推即是乐,传递梦想无止境!

宇宙,因其无垠的时空蕴藏无穷的奥秘一直吸引我们去探索。虽然揭开宇宙之谜的路是想象不到的遥远,但人类探索与发现的脚步从未停止。

2011年,东北大学理学院张鑫教授的“全息暗能量研究”项目在国际上首次提出全息标量场暗能量模型,对暗能量和宇宙加速膨胀的研究作出了实质性贡献,被国际学术界公认和广泛引用,推动了暗能量领域研究的发展。

“好奇心是科学发展的原始驱动力,我们研究宇宙学就是要试图回答我们从哪里来、我们是谁、我们要往何处去这些基本问题,就是要弄清楚宇宙的起源、宇宙的演化和宇宙的最终命运,探索宇宙奥秘,需要的就是一种永不停歇的信心和勇气。”求学路上的科学梦想犹如远方的灯塔一直指引照亮着张鑫。他用常人难以想象的毅力和勇气,在理论物理研究的海洋中扬帆起航,破浪远行。

“搞科研是很苦的,尤其是基础科学研究,不能有任何功利性,张鑫靠的完全是对科学本身的热爱。”理学院院长徐章润说。

正是这种朴素的、单纯的执着,让张鑫带领他的团队在暗能量与暗物质、暴胀宇宙学、中微子物理、量子引力理论等方面取得一系列突破,为东北大学理学原始创新开辟了一片绿意葱茏的新天地。

“张老师对科研有着极强的灵敏嗅觉,学科最前沿的发展动态,他总是能超前判断。”张鑫的博士生李云鹤说。

2015年1月,诺贝尔物理学奖获得者乔治·斯穆特(George F. Smoot)特别关注了张鑫关于惰性中微子的研究成果,认为该成果表明了惰性中微子模型可以解释普朗克数据与宇宙微波背景极化数据间的不一致。张鑫的成果发表仅一个月,就被宇宙学领域内著名学者引用50余次。

在人类认知宇宙的重大机遇面前,在国家致力于取得重要突破的研究方向面前,张鑫和他的团队永远一往无前。人类的文明已经走过了漫长的五千年,其间有那么一些人,他们的好奇心从未有过哪怕短暂的消失,张鑫就是这样一位宇宙真理的追求者。探索的意志驱使着他不断在无穷无尽的苍穹中寻找新的方向,向着宇宙的无垠远征。

2018年,张鑫与北京大学高能物理研究中心张珏博士合作,在宇宙遗迹中微子的引力结团效应研究中取得重要成果,这是中国高校科研工作者在世界科技最前沿的研究领域取得的一次突破性进展,张鑫的研究可让我们了解来自婴儿宇宙的中微子信使如何在银河系中聚集,而这关系到能否让我们将对宇宙的认知推进至宇宙年龄仅为1秒的时期。

2022年,张鑫发表于国际著名期刊JCAP(宇宙学与天体粒子物理期刊)的论文Can the H0 tension be resolved in extensions to ΛCDM cosmology?(作者包括博士生郭瑞芸、张敬飞教授和张鑫教授)对宇宙学的“哈勃常数危机”做了深入讨论,这篇论文引起了国际同行的广泛关注,并获得英国IOP出版社2022年度“中国高被引论文奖”(2022 China Top Cited Paper Award)。

2022年11月,张鑫团队主持的“中性氢巡天和宇宙学模拟”获批科技部国家遥感中心下发的国家重点研发计划“平方公里阵列射电望远镜”(SKA)专项2022年度项目立项。SKA是人类有史以来建造的最大射电望远镜,是超越国界的全球大科学装置。在这个势必孕育重大科学发现并将深刻影响天文学和基础物理发展的伟大工程中,张鑫与东北大学深度参与,积极融入全球SKA创新网络,着力提升我国射电天文基础研究水平。

“张老师每天思考的不仅是研究方向的创新,更多的是如何凝练学科方向,带出高水平理论物理研究的团队。”课题组成员张敬飞说。

因为听了张鑫的课程,很多老师和学生都“锁定”了目标,纷纷投入到宇宙学前沿研究中。

课题组成员崔晶磊的专业是材料物理,在刚进入课题组时对天体物理和宇宙学了解得不多。“张老师特意在办公室安了两块大黑板,每天都为我们讲解天体物理方面的专业知识,手把手地教我们写程序。”每次回忆起当时的情景,崔晶磊就好像又重新回到了学生时代。

一沓演算纸、一块黑板、一台电脑……张鑫乐于把自己的理念和态度分享给他的队友和学生们,感染和引导更多的人将希望与梦想播向那无尽的苍穹。

从对科研一无所知到选定个人的研究方向,从推导、编程、计算到撰写出可读性强的科研论文,需要学生们找到自己的研究兴趣,掌握科学研究的方法。整个过程蕴含了太多的细节,也凝聚着张鑫的滴滴心血。张鑫,正一步步地将他的星空梦想传递给学生。

浩瀚的星空在我们眼中没有尽头,但在他们眼中却越来越近……张鑫,正与这群仰望星空的年轻伙伴们,脚踏实地地走在探索宇宙的路上。

【张鑫教授在2016年“讲述·东大共产党人的故事”典型推介会上的访谈实录】

主持人:张老师,大家都知道搞基础研究是很枯燥的,每天阅读海量文献、思考、推导、编程、计算是必修课,是什么让您一直坚持下来的?

张鑫:因为我喜欢和热爱科学研究,特别是宇宙学领域,所以我非常愿意全身心地投入到工作当中。

主持人:同事和学生们都说您的思维特别敏捷,总是能捕捉到最前沿的热点问题。这些热点您是怎么捕捉的?

张鑫:我认为最重要的是要始终处在国际前沿,始终了解国际前沿动态,我有一个工作习惯是坚持每天浏览国际预印本库,每周浏览Nature、Science、PRL上的相关研究论文,以此来保持对国际前沿以及热点问题的敏感度。

主持人:您能举个例子吗?

张鑫:2014年,美国加州理工、哈佛大学等几个大学的研究人员组成的BICEP2团队首次精确测量到了宇宙微波背景光子的一种非常重要的独特的极化模式,这个测量结果非常重要,但是与普朗克卫星测量结果有矛盾之处。当看到这个结果之后,我就产生了一个想法,就是这二者之间的不一致性很有可能是来自我们宇宙学模型当中忽略了惰性中微子的存在。沿着这个思路,我立刻投入到研究当中。经过紧张的工作,几天之后,就得到了计算结果,与之前预想的是一致的。因此,我们很快将研究结果总结成论文,发表到了国际预印本库上。而同一时间,美国芝加哥大学的著名宇宙学家Wayne Hu研究组与我们做了相同的工作,但比我们晚了4天,他们在文中承认我们的工作先于他们完成。这个工作也产生了比较重要的国际影响,很多著名的宇宙学家和物理学家都引用和正面评价过这个工作,包括诺贝尔奖获得者、美国国家科学院院士、英国皇家学会会员、俄罗斯科学院院士等。这项研究成果公开一个月,被引用50多次。

主持人:我们听说您和您爱人在一个课题组,那你们每天有时间陪孩子吗?

张鑫:是啊,我们在一个课题组,经常会忙到很晚。但是不管工作有多忙多累,我们都会尽可能地抽时间陪孩子。我想这对我来说是很重要的,既要快乐地工作,同时也要幸福地生活。

(文:杨明)