高能物理實驗的大合作組是如何發表文章的？

01-23

例如，LHC的合作組，幾百乃至上千人，使用最大的人造科學儀器（來源：Wikipedia），從海量數據中挖掘出信息，又用了各種「奇技淫巧」擬合、統計、分析，然後把結果發表在外部的學術期刊上。
這麼多人是如何保證發表出來的東西能代表所有人意見的？如何保證經過複雜流程之後的發表的結果是可靠的？同行評議過程都體現在哪些方面？

個人描述僅供簡要參考，具體請看CERN的論文發表和作者規範。我記得在2000s-2010s這段時間的CMS發表一個署名是 CMS Collaboration的文章流程是這樣的：

某個研究生和研究生所在的學校在 CERN的analysis subgroup 提出某個課題，做出一些預研工作，得到組裡的支持（approval），可以繼續進行研究，並開始寫CMS Analysis Note，申請得到一個AN開頭的note編號，可以編譯向系統提交草稿。這個分析工作如果比較重要，隨著時間和數據的積累，可能會多篇AN。比如說，那時候的Higgs diphoton subgroup專門用來尋找Higgs到雙光子末態就有好幾篇AN。AN的寫作不需要評審委員會，只要內容清楚正確，自己保證不存在物理錯誤。AN的準備時間從三個月到三年不等。
多數AN因為物理髮現前景或者數據量等原因，只當作內部參考。如果這個分析工作看起來比較靠譜Note比較好數據量也差不多夠，可以在analysis group裡面展示給高一級的大分析組，得到了組裡的支持之後，就有希望可以把這個分析工作做成一個Physics Analysis Summary （PAS），比如Higgs diphoton的系列AN就可以變成一個PAS。一般來說，PAS是一個簡化版的AN集合，通常幾頁紙，主要講分析的核心內容、方法和結果。注意，AN是內部文檔，不可以當作參考文獻，但是PAS可以當作參考文獻。在PAS這一級，需要定期在分析組彙報工作進展，並由CMS組的評審委員會（一般為三到四人，重要的文章可能會更多）定期檢查文章的進度和內容，並對文章作出各種他們認為需要的評價和提問，CMS會準備一個類似郵件列表的hypernew forum跟蹤所有問題，這些問題也是公開的，在分析組裡每個人都可以提問，也偶然有相關組的人前來提問。這一步所有問題都必須回答清楚讓評審委員會都滿意了，有效避免了物理錯誤的發生，同時也保證行文流暢圖表清晰。PAS的量級相當於一篇學術文章，每個PAS都會有一個編號，可以在CERN網站上公開查詢，同時CMS也會準備一個physics result wiki page收集這篇PAS的圖表和簡要介紹供快速搜索查看。PAS的準備時間從半年到兩年不等，期間會收到各種角度攻擊這篇分析的問題，如果都能完美回答讓評審委員會一致通過，就能保證分析正確。
多數分析工作在PAS就差不多結束了，大家開心畢業，ATLAS朋友開心引用，唯像朋友歡樂討論。如果PAS十分有意思，比如說方法獨特比如說課題熱門比如說這個發現實在是太NB了，就會加賽一輪，CMS paper，有希望把結果發表在CERN之外的期刊上。這時，CERN會安排CERN的評審委員會（通常也是三四人）對論文的目的理論方法數據結論等再作一輪評審，各種問題均需要回答，其中包括之前AN和PAS階段被反覆問過幾十次的，也有偶然腦洞大開的新問題，也有不少排版顏色參考文獻順序等文章相關的細節。在評審委員會都一致通過之後，進入CERN sitewide review，這篇文章會被CERN在內部公開邀請任何CERN工作的科研人員對此文章提出問題，並要求完美回答。這段時間基本上不會有牽涉到核心物理錯誤的問題，主要是為了在內容全面和表述清晰之間把握平衡。這個過程一般一年左右，之後就是投出期刊，由期刊選三四個評審對文章內容再來一輪質疑，相信你經過了前面兩年回答各種問題，期刊評審問的問題都毫無壓力。
然後文章就發表了，之後是否慶祝以及鬧個大新聞，取決於發現是否NB了。

這就是一個LHC下的大實驗組發表文章的基本流程，其中每一步都嚴格限制了讀者群，必須在每一步確認分析工作毫無問題才可以公開發表。這裡特別提醒注意的是，AN絕對不可以透露出實驗組，PAS在最終發表之前也不可以透露。一個反面例子就是在2012年年初時候ATLAS有一篇AN說發現了Higgs diphoton在115GeV出現一個峰，這類AN就只能內部參考繼續發掘，而不是被不知名的人捅出實驗組之外，結果造成了高能屆大恐慌，這就不是一個嚴謹的實驗工作者應該做的。

至於我為什麼熟悉全套流程，這就要看從AN開始一路自己領頭帶一個組寫到paper發表這篇文章 [1207.0627] Search for new physics with long-lived particles decaying to photons and missing energy in pp collisions at sqrt(s) = 7 TeV是怎樣一種體驗了。

以LHCb合作組為例，約1100成員，800左右署名作者，大合作組但比起ATLAS、CMS算小啦。一圖流，感謝@ZX Huo 技術支持：

瀉藥。。。

然而我一個做現象學的怎麼知道實驗組內部怎麼擬合怎麼吵架怎麼proof reading 的呢。我也實在不是謙虛，你還是另找高明吧。 @manqi 我目前只會搞搞ROOT，我覺得我還要學習一個。

我們的實驗組也算有一定規模，但遠沒有LHC那麼大，人數也遠遠沒有他們多。我就以我們目前的運行狀態，外加豐富的腦洞，來想像下ATLAS和CMS是如何運作的。

凡是像ATLAS和CMS那樣的大團隊，一般要將整個工作要分好多個部分，有實驗的，有測試的，有材料的，有理論的，有模擬的，有硬體的，有軟體的……每一部分都有一大批人在做，這一批人要不斷地檢查、討論、彙報，直到達成一個比較統一的意見。至於別人做的部分，你其實沒什麼話語權。甚至你連別人是怎麼做的都不知道，很多時候也無所謂同意不同意的，只能假設他們做對了。

最後工作做好了，該發文章了。文章怎麼寫，什麼時候發，發在哪裡，只是幾個老大商量好就可以了。要有爭執和分歧也是老大們意見不統一，跟底層技術員木有什麼關係。一般情況下，底層員工也不會想那麼多，底層員工想的是怎麼把工作做好，以及如何給老大彙報。

像這樣的文章，評審的時候也只能假定他們做的是對的。因為原始數據太多，其中涉及的技術和專利也有很多，不可能每個都寫上，也不可能每個數據都發給審稿人，更不可能有財力讓別人重複好幾次。

通常，做這樣的大工作都比較謹慎，大家壓力也比較大，因為一旦做錯了就會名譽掃地，貽笑百年。還記得某年的超光速中微子嗎……

上面都沒有回答到點子上。其實，他們有一個名叫qualification的為期一年的服務性工作，也就是從事一年的硬體和軟體維護，一年以後如果通過考核，你就算合作組的成員了，以後任何文章都掛你的名字，即使你對某篇文章沒有任何貢獻。你所看到的文章都是幾個人完成的，別人只是掛名子而已...恕我直言，這種掛名子，幾千個作者的文章，對將來找工作幾乎沒有幫助