貝爾物理年諾他在南捉宇宙幽靈極冰粒子層捕學獎
當地時間10月6日,幽灵粒子瑞典皇家科學院宣布,年诺南极將2026年諾貝爾物理學獎授予弗朗西斯·哈爾岑(Francis Halzen),贝尔冰层捕捉表彰他主導建設冰立方(IceCube)中微子天文台,物理開辟高能中微子天文學新領域,学奖解開了百年宇宙射線起源謎題。宇宙

弗朗西斯·哈爾岑,1944年生於比利時蒂嫩,年诺南极比利時裔美國粒子物理學家,贝尔冰层捕捉威斯康星大學麥迪遜分校傑出教授,物理冰立方項目首席科學家。学奖他是宇宙理論物理學家出身,卻提出了一個曾經被很多同行認為“不切實際”的幽灵粒子宏大構想:把南極上千米深的萬年寒冰,改造成一台捕捉中微子的年诺南极巨型望遠鏡。
中微子被稱作宇宙的贝尔冰层捕捉“幽靈粒子”。它質量極小、不帶電,幾乎不與普通物質發生相互作用,每秒有上百億個中微子穿過我們的身體而不留下痕跡。光子會被塵埃、磁場遮擋,而中微子可以直線穿越浩瀚宇宙,不受磁場偏轉,直接攜帶宇宙最劇烈天體事件的原始信息。自1912年宇宙射線被發現以來,這些來自深空的超高能粒子到底從何而來,一直是懸而未決的世紀難題。
早在上世紀90年代,哈爾岑就啟動冰立方的前身AMANDA項目,驗證“南極冰可以充當粒子探測器”的構想。作為一名理論學者,哈爾岑後來坦言:“如果我擁有充足的實驗經驗,我絕不會提出這個實驗方案。”當時大家擔心普通冰裏大量氣泡會散射光子,無法重建中微子的運動方向。但大自然給出驚喜:南極極點深處上萬年冰層,在巨大壓力下變得極致致密純淨,氣泡被完全擠壓消失,完美適配探測需求,這個意外發現奠定冰立方的可行性。
冰立方中微子天文台坐落於南極阿蒙森-斯科特南極站,探測器埋在冰層1450米至2450米深處,體積達到1立方公裏,布放了數千個光電傳感器。當高能中微子撞擊冰中的原子核,會產生高速帶電粒子,進而發出淡藍色切倫科夫光,遍布冰層的傳感器就能捕捉這一瞬閃光,反推中微子的能量、飛行方向。項目2005年動工,曆經6年艱苦的南極極地施工,2010年全麵建成投入運行,是人類有史以來最大的中微子探測器。
2013年,冰立方取得裏程碑突破:首次探測到來自太陽係外的高能宇宙中微子,能量遠超大型強子對撞機能夠實現的能級,證實宇宙存在強大的天然粒子加速器,當年該成果被《物理世界》評為年度重大突破。2017年,冰立方捕獲一個超高能中微子,回溯定位到遙遠耀變體TXS 0506+056——一個由超大質量黑洞驅動的活動星係。這是人類第一次鎖定高能宇宙中微子的源頭,直接證明耀變體就是宇宙超高能射線的發源地,為百年謎題給出關鍵答案。哈爾岑當時激動地評價:“我們終於逮到了宇宙的粒子加速器。”
在此之後,冰立方持續產出重磅成果:繪製人類首張中微子視角的銀河係圖像,用全新“粒子信使”觀察銀河;對假想的第四種惰性中微子開展嚴苛檢驗,為粒子物理標準模型提供重要觀測約束。它與LIGO引力波探測器並列,成為美國國家科學基金會支持的兩大旗艦天體物理裝置,開創了多信使天文學的全新篇章。過去人類靠電磁波看宇宙;如今,引力波、中微子共同成為新的觀測窗口。
作為項目領導者,哈爾岑搭建起包含300多名全球科研人員的國際合作團隊,推動跨國家、跨學科協作。他長期堅持科普,每年進行數十場公眾報告,向大眾講述南極冰下捕捉幽靈粒子的故事。他先後斬獲巴爾讚獎、布魯諾·龐蒂科夫獎、布魯諾·羅西獎等天體物理領域頂級榮譽,2024年入選美國國家科學院院士。
哈爾岑的獲獎,不僅是一台南極探測器的勝利,更是一次研究範式的開拓。過去天文學依賴“看光”,而中微子天文學讓我們可以“聽粒子”,直接窺見黑洞、星係噴流內部無法通過電磁波觀測的極端物理環境。冰立方的成功,催生下一代更大規模中微子天文台IceCube-Gen2的規劃,人類對高能宇宙的探索才剛剛起步。
來源:光明日報
作者: 崔興毅
點擊進入專題: 2026年諾貝爾獎 2026年諾貝爾科學獎(责任编辑:焦點)
-
據中國地震台網正式測定,北京時間10月10日01時56分,巴拿馬北緯7.50度,西經80.65度)發生7.6級地震,震源深度10千米。首都巴拿馬城震感強烈。地震後不久,該國又發生多次5級餘震。官方尚未
...[详细]
-
6月6日,衛星拍攝的紮波羅熱核電站國際原子能機構網站當地時間11日發布消息稱,國際原子能機構總幹事格羅西將於本周分別前往烏克蘭首都基輔和紮波羅熱核電站。他此行將同國際原子能機構專家一起視察卡霍夫卡水電
...[详细]
-
window.__styleInject__ = window.__styleInject__ || function (css) { if (!css) r
...[详细]
-
window.__styleInject__ = window.__styleInject__ || function (css) { if (!css) r
...[详细]
-
國慶長假中,“全世界都知道中國人放假了”的話題登上熱搜,奔赴各地成為國人假期的選擇。交通運輸部數據顯示,10月1日至7日,累計全社會跨區域人員流動量預計21.44億人次,日均3.06億人次,同比增長0
...[详细]
-
中新社華盛頓6月7日電(記者 沙晗汀)美國前副總統彭斯當地時間7日在艾奧瓦州宣布,將參加2024年總統競選。彭斯當天在艾奧瓦州安克尼市(Ankeny)發表了約30分鍾的演講,正式宣布參加2024年總統
...[详细]
-
俄羅斯國防部6月10日發布戰報稱,俄軍擊退烏軍多輪攻擊,多輛西方提供的“豹”式坦克以及“布雷德利”步兵戰車被俄軍擊毀。烏克蘭軍方同一天表示,烏軍在巴赫穆特方向有所推進。window.__styleIn
...[详细]
-
今天2日),《區域全麵經濟夥伴關係協定》RCEP),對菲律賓生效實施。至此,RCEP全部15個簽署國均完成生效程序,並相互實施關稅減讓。這標誌著全球人口最多、經貿規模最大、最具發展潛力的自由貿易區進入
...[详细]
-
新華社北京10月7日電記者王聿昊)記者7日從多家航空公司獲悉,自10月10日0時起銷售的中國內地航線客票,燃油附加費將上調。上調後的具體標準為:800公裏含)以下航線每航段50元,800公裏以上航線每
...[详细]
-
佛山再添一項國家級試點!6月5日,2026年現代商貿流通體係試點城市名單公示期滿,包括佛山在內的20個城市正式入圍。作為本批次廣東省唯一入選城市,佛山將獲得2億元中央財政資金支持,用於2026至202
...[详细]

挖自家地下古墓葬也是犯罪!兩部門發布6個懲治文物犯罪典型案例
結束47年的等待!掘金擊敗熱火奪得隊史首個NBA總冠軍
NBA總決賽後場外突發槍擊 已致9人受傷
中方代表:期待同新當選的安理會成員團結協作 維護國際和平與安全
事關網約車司機、騎手等新就業形態勞動者 今起公開征求意見
