瑞典皇家科学院10月6日在斯德哥尔摩宣布,2026年诺贝尔物理学奖授予美国威斯康星大学麦迪逊分校教授弗朗西斯·哈尔岑,表彰他对南极冰立方中微子天文台(IceCube)的决定性贡献,以及发现天体物理起源的高能中微子。今年这一奖项由他一人独得,奖金为1200万瑞典克朗,约合120万美元。
诺贝尔物理学委员会主席马克·皮尔斯在新闻稿中说,哈尔岑带领一支由研究人员和工程师组成的国际团队,为学界提供了一台极佳的仪器,“他的坚韧与科学远见为一种新型天文学开辟了道路”。据美国国家公共电台报道,哈尔岑当天从意大利通过电话与委员会通话,他说:“这是个巨大的惊喜,我显然没有料到。”他此前已被预测可能获奖,但消息公布仍让他觉得“奇怪”。
哈尔岑1944年出生于比利时蒂嫩,1969年在比利时鲁汶大学获得博士学位,早年研究由夸克构成的重粒子以及强子物理中的对称性破缺。完成博士后研究后,他前往威斯康星大学麦迪逊分校,自1972年起长期在该校任教,并与他人合著粒子物理教材《Quarks and Leptons》。他今年82岁。
冰立方中微子天文台位于南极洲南极点,威斯康星大学麦迪逊分校是其牵头机构。中微子不带电、质量极轻,每秒有数十亿个穿过人体而不被察觉。科学家无法直接看到它们,只能通过中微子与其他物质碰撞产生的闪光或带电粒子来测量。宇宙射线中的质子带电,飞行途中会被星际磁场偏转,无法反推来源;中微子不受磁场影响,被视为指向宇宙深处的信使。
据量子位报道,哈尔岑在20世纪80年代提出在南极冰层中探测中微子的设想。研究团队用特制高温热水钻头在冰川中融出深达两千多米的孔道,再把挂满光敏传感器的电缆沉入冰水。先导实验AMANDA发现,1400米以下的冰层因高压挤碎气泡而变得纯净透明,中微子碰撞产生的蓝光可在冰中传播约300米。IceCube于2011年完工,埋深1450至2450米,由86根电缆和5160个光学传感器组成,把1立方公里天然冰层变成一台中微子望远镜。
2013年,IceCube团队宣布首次明确捕捉到来自太阳系以外的高能宇宙中微子,该项目获得当年《Physics World》年度突破奖。此后,科学家在活跃星系NGC 1068(M77)方向记录到79个中微子候选信号;2023年,团队首次绘制出银河系平面的高能中微子图像。南极洲的一座高地以哈尔岑命名,称为Halzen Mesa。
去年诺贝尔物理学奖授予三名科学家,表彰他们对量子隧穿的研究。今年诺奖公布从5日的医学奖开始,化学奖和文学奖分别于7日、8日揭晓,和平奖9日公布,经济学奖将于12日公布。