我院本科生创新创业项目团队在宇宙线物理领域发表高水平成果
导读
近日，我院本科生创新创业项目“机器学习在物理学中的应用”课题组在《Physical Review D》（if=4.6，中科院大类2区）杂志发表成果《Temporal correlation between positive-charged cosmic ray flux and solar polar field variation: Insights from delayed modulation analysis》，链接：
https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.111.083050
中山大学为该论文的第一单位，理学院2021级本科生龚劭鲲是第一作者，作者依次还有我院2021级本科生段琳婧、赵佳伟、魏雪瑜。共同通讯作者为冯劼副教授、李志兵教授。
2004年，应诺贝尔物理学家得主丁肇中先生邀请，中山大学加入AMS实验组。本科生依托AMS物理实验结果，接受科研训练。论文第一作者龚劭鲲将在2025年9月前往北京大学物理学院深造。其余作者将分别前往上海交通大学李政道研究所、中山大学理学院深造。
研究主要内容
研究的主要内容是探索银河宇宙射线（特别是带正电荷的质子）通量与太阳极磁场之间的时间相关性，并分析了这种相关性中的延迟效应。文章使用了阿尔法磁谱仪（AMS）和Wilcox太阳观测站的数据，发现银河宇宙射线质子通量与太阳极磁场变化之间存在明显的时滞关系，这种延迟大约为10个月，具体数值随宇宙射线的刚度不同而变化。
摘要
我们分析了银河宇宙射线在地球附近的时间依赖调制特性，特别关注宇宙质子通量与太阳极磁场之间的关系。利用阿尔法磁谱仪（AMS）和Wilcox太阳观测站的数据，我们发现两者观测数据之间存在明显的时滞关系。研究提出一种加权磁场参数来处理太阳极磁场的南北半球不对称问题，以描述宇宙射线质子能谱随太阳活动的变化规律。结果表明这种时滞约为10个月，并随宇宙射线刚度不同而有所变化。我们提出了潜在机制解释这种现象及其刚度依赖性，为预测日球层内的宇宙射线调制提供了理论基础。这些成果有助于提高空间天气预测模型的准确性，对空间任务和航空安全具有重要意义。
第一作者介绍
获奖经历
1、2023-2024学年国家奖学金
2、2022-2024学年中山大学优秀学生一等奖学金
3、2022年全国大学生数学建模竞赛获得省级二等奖
4、2023年全国大学生数学建模竞赛获得省级三等奖
5、2024年美国大学生数学建模竞赛中获得Honorable Mention
心得体会
作为一名本科生，这是我第一次完整参与到科学研究的全过程，从最初的问题提出，到数据分析、论文撰写，再到最终文章的发表，每一步都带来了新的挑战和收获。在科研初期，通过不断地阅读领域前沿文献，我逐渐从科研小白成长为能够清晰定义研究问题、有效设计实验和合理分析数据的研究者。从无到有的过程虽然艰难，但对我的科研能力是很大的提升。研究过程中我也遇到了不少困难，如数据处理的细节问题以及论文撰写的严谨要求等。但正是这些困难，让我学会了如何理性地面对挫折，不断完善自己的方法和观点，培养了我耐心、严谨、求真的科研态度。能够顺利完成本次研究并发表论文，我最想感谢的是我的两位导师冯劼与李志兵教授。老师们在研究过程始终耐心指导，毫无保留地提供宝贵经验与建议，从研究方法到论文撰写都给予了细致的帮助。老师们严谨的治学态度与宽厚的包容心，激励着我在科研道路上更加坚定地前行。此外，也感谢理学院提供的伽马科创计划这一宝贵平台。正是因为有了这样的支持，我们本科生才能够在较早阶段接触到真实的科研项目，在探索与实践中不断成长。这种经历不仅提升了我的科研素养，也让我对未来的学术道路有了更加清晰的认知。
