诺贝尔物理学奖颁给冰立方中微子天文台,一立方公里南极冰成了探测器

来源:互联网 时间:2026-10-07

10月6日,瑞典皇家科学院宣布把2026年诺贝尔物理学奖授予弗朗西斯·哈尔岑,表彰他对冰立方中微子天文台作出的决定性贡献,以及发现具有天体物理起源的高能中微子。今年的物理学奖只授予他一人,奖金为1200万瑞典克朗,约合人民币800万元。哈尔岑1944年出生于比利时蒂嫩,1969年在鲁汶大学拿到博士学位,现在美国威斯康星大学麦迪逊分校任教。

这个中微子天文台的主意,哈尔岑在1988年就提出来了。他的想法是用南极的冰层去追踪中微子——当中微子与原子核碰撞时,会产生一束光,而埋在透明冰层里的光学传感器能捕捉到这束光。南极的冰有两个好处:外界干扰少,地质也稳定,不会地震。在他和同行的推动下,冰立方在2011年建成,覆盖了整整一立方千米的冰体。

为什么要费这么大劲?因为中微子几乎不和任何东西发生作用。它能一路穿过地球、穿过人的身体,谁都察觉不到。只有在极少数情况下,单个中微子撞上原子核,才会留下可以被探测到的信号。宇宙里存在天然的粒子加速器,能把粒子加速到地球实验室最高能量的上百万倍,而这些加速器内部在发生什么,一直是个谜。中微子恰好能给出别的粒子给不出的信息。

关键在于中微子跑长途的稳定性。其他粒子穿过宇宙时会偏转方向、损失能量,中微子不会——它从产生的那一刻起,就带着出发地的能量和方向信息直达地球。冰立方持续收集的碰撞数据,因此成了研究极端天体环境的直接材料。研究团队先探测到首批高能中微子,几年后确认其中一部分来自太阳系之外,寻找宇宙中微子源的工作才算真正开始。

负责今年物理学奖评选的马克·皮尔斯说,哈尔岑带领一支国际科研和工程团队造出了一台了不起的仪器,“他的坚韧和科学远见为一种新的天文学铺平了道路”。诺贝尔物理学委员会委员、瑞典乌普萨拉大学教授奥勒·埃里克松补充了更具体的意义:借中微子这种新的“信使”,科学家可以了解大质量黑洞这类极端天体内部正在发生什么。

埃里克松还提到,冰立方的成功已经对其他国家和其他团队产生了示范效应,更多类似甚至规模更大的实验设施正在建设中。观测能力上去之后,人类对遥远宇宙和高能天体物理现象的认识还有继续加深的余地。今年的物理学奖只授予哈尔岑一人,而冰立方本身,是一支国际科研与工程团队二十多年的成果。

 

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