2026 年诺贝尔物理学奖授予了一位研究人员,他将南极的一块巨大冰块变成了探测器,用于探测从太空到达地球的中微子幽灵粒子。
威斯康星大学麦迪逊分校的比利时粒子物理学家 Francis Halzen 教授领导了 IceCube 中微子观测站的工作,该观测站于 2013 年发射后发现了第一个具有外部能量的中微子。
为了建造这个天文台,科学家、技术人员和工程师在一立方公里的冰中放置了数千个篮球大小的光探测器,以探测来自太空的中微子与原子核碰撞时产生的微小闪光。
诺贝尔委员会在周二宣布该奖项时表示,哈尔岑“因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的决定性贡献”而获奖。他将获得 1200 万瑞典克朗(约合 90 万英镑)的奖金。
“这太棒了,”哈尔岑在关于获奖的新闻发布会上说道。 “我希望它反映了在这个项目开始时加入我的真正勇敢的人,当时没有真正受人尊敬的保守物理学家加入我,但有很多才华横溢的人加入了我。”
中微子是神秘的粒子,因为它们无处不在,所以尽可能难以捉摸。他们几乎经历了所遇到的一切,从人类到行星。每秒都有数十亿来自太阳的中微子在不被注意的情况下穿过人体。但时不时地,中微子会与原子核发生碰撞,这种碰撞可以被灵敏的探测器检测到。
哈尔岑发现,可以在纯冰中检测到中微子碰撞发出的短暂闪光,并于 1988 年提出了一项计划,将南极的一块区域改造成中微子观测站。该探测器利用地球来屏蔽宇宙射线的背景噪音,并配有光传感器来探测来自北半球穿过地球的中微子。除了团队所处的恶劣环境外,该地点还得益于远离干扰源和地震摇晃的风险。
2013 年发现第一个高能地外中微子后,研究 IceCube 的科学家们在 37 亿年前发现了第一个宇宙中微子源。
天文台开辟了天文学的新途径。到目前为止,研究人员已经从光、其他电磁辐射和引力波中了解了空间。中微子被认为是宇宙的信使,为宇宙如何演化提供了新的证据。
哈尔岑是在意大利旅行时得知这一消息的,他表示他正在制定一项新提案,并希望获奖者能够帮助验证该提案。
伦敦帝国理工学院的帕特里克·邓恩博士对该奖项表示欢迎。 “纵观人类历史,我们能够感知太阳系之外事物的唯一方法就是通过光。从天体物理来源探测中微子开辟了一个新的镜头,所以事情无法与伽利略第一次用望远镜瞄准星星时相比。”
“中微子是质量最大的粒子,它们比光更容易穿过物质的能力使它们成为观察遥远或强烈现象的理想选择,就像冰立方所看到的那样,”他说。
其他了解中微子的实验包括美国的深层地下中微子实验(沙丘)和日本的超级神冈探测器。
对宇宙中微子的观测使一些科学家推测这些幽灵粒子可能被外星文明用来在宇宙中发送信息。当被问及他如何接受这个想法时,哈尔岑说:“我不认为我会去那里。我们现在有足够多的实际问题需要解决。” [to] 让中微子天文学成为现实,不用担心。”
但他补充说,当天文学家打开宇宙新窗口时,他们常常会取得意想不到的发现。 “我相信 50 年后对于中微子来说也是如此,”他说。
三名科学家周一因光遗传学获得诺贝尔医学奖,这是一种强大的技术,使研究人员能够前所未有地了解大脑的工作原理。诺贝尔化学奖将于周三公布。