2026年诺贝尔物理学奖于2026年10月6日在瑞典斯德哥尔摩揭晓。弗朗西斯·哈尔岑 (Francis Halzen) 因其对冰立方中微子观测站和在天体物理学初期发现高能中微子的重要贡献而被授予 2026 年诺贝尔物理学奖。新华社发（吕友摄）
数千个光传感器埋在南极冰层下，等待中微子留下的闪光，中微子是难以捉摸的粒子，几乎可以畅通无阻地在宇宙中传播。
通过将一立方公里的南极冰变成一个巨大的探测器，物理学家弗朗西斯·哈尔森帮助打开了太空的新窗口。
瑞典皇家科学院周二授予哈尔岑 2026 年诺贝尔物理学奖，“表彰他对冰立方中微子观测站和发现天体物理起源的高能中微子做出的决定性贡献”。
什么是中子以及为什么它们很重要？
中微子是已知的最小粒子之一。它们不带电荷，质量极低，与物质的相互作用非常弱，以至于大多数直接穿过地球而不留下任何痕迹。
诺贝尔物理委员会委员、乌普萨拉大学教授奥勒·埃里克森告诉新华社，探测中微子极其困难：“每秒有650亿个中微子穿过我的图像，但我感觉不到。”但当被发现时，它们可以揭示有关宇宙中遥远事件的信息。
科学家们早就知道，太空中存在天然粒子加速器，能够产生能量远远大于地球实验室的粒子。然而，高能宇宙粒子的起源仍然难以捉摸。
宇宙射线带电，在太空中传播时会被磁场偏转。与其他粒子不同，中微子是电中性的，并且基本上沿直线传播，这使得科学家能够追踪它们的方向，进入它们产生的暴力环境。
这张拍摄于 2025 年 12 月 12 日的照片显示了南极洲的莱默海峡。新华社发（杨舒摄）
哈尔岑如何将南极的冰变成望远镜？
1988年，比利时出生的科学家哈尔岑提出了在南极冰层深处安装光传感器的想法。当其中一个稀有中微子与原子核碰撞时，它会产生一种带电粒子，当它穿过透明的冰时会发出微弱的蓝光。传感器可以记录这种光并帮助科学家确定中微子的来源。
这个想法最终变成了 IceCube，这是一种使用一立方公里南极冰的探测器。它于 2011 年竣工，拥有 5,160 个光传感器，大部分位于地表以上 1,450 至 2,450 米之间。
深度很重要。埃里克森说：“那里的冰非常清澈，没有气泡，没有泥土，没有灰尘。”他补充说，这种情况允许微弱的闪光在被吸收之前传播数百米。
努力得到了回报。 2013年，IceCube研究人员首次报告了来自深空的高能中微子的有力证据。有了更多信息，他们能够确定一些粒子起源于太阳系之外。
埃里克森表示，这一成就将通过提供其他方式无法轻易获得的非凡宇宙事件的信息，帮助人类更好地了解其周围环境及其在宇宙中的位置。
他说，当前的重要性主要在于扩展基础知识，并补充说，重大科学发现也可以带来研究开始时无法预见的实际应用。
2026年诺贝尔物理学奖于2026年10月6日在瑞典斯德哥尔摩揭晓。弗朗西斯·哈尔岑 (Francis Halzen) 因其对冰立方中微子观测站和在天体物理学初期发现高能中微子的重要贡献而被授予 2026 年诺贝尔物理学奖。新华社发（吕友摄）
为什么选择哈尔森，为什么会出现？
IceCube 是一项大型国际合作的成果，涉及数百名科学家和工程师。埃里克森说：“尽管这是一项大型合作，但我们仍然可以找到一个对实验建设和实验发现做出最重要和最基本贡献的人。”
“这是一段漫长的旅程，但是……它终于成功了，”哈尔岑回忆起周二诺贝尔新闻发布会的早期阶段，并描述了近 40 年前如何保证成功，但许多人的关键贡献使之成为可能。
旅程仍在继续。科学家们正在规划 IceCube-Gen2，预计将南极仪器的尺寸扩大到 8 立方公里，同时世界各地正在开发其他中微子观测站。
哈尔岑说，打开观察宇宙的新窗口往往会带来意想不到的发现。对于中微子天文学来说，这个窗口才刚刚开始打开。
