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2026诺贝尔物理学奖揭晓:在南极冰层下捕捉宇宙“幽灵粒子”

2026年诺贝尔物理学奖正式揭晓,比利时粒子物理学家、美国威斯康星大学麦迪逊分校(University of Wisconsin-Madison)教授弗朗西斯·哈尔岑(Francis Halzen)斩获殊荣。诺贝尔奖委员会在周二宣布,该奖项旨在表彰他“对冰立方中微子天文台(IceCube)的决定性贡献,以及对源自天体物理的高能中微子的发现”。哈尔岑将获得1200万瑞典克朗(约合90万英镑)的奖金。如果把宇宙探索比作“听声辨位”或“看图识字”,人类过去几千年几乎完全依赖光和电磁辐射,后来又有了引力波。而哈尔岑带领团队完成的壮举,则为人类打开了一扇全新的观测大门——中微子天文学。中微子是一种极其神秘又无处不在的微观粒子,常被称为“幽灵粒子”。它们几乎能穿透一切物质,无论是人体还是整个星球;每秒钟都有数以十亿计来自太阳的中微子穿过我们的身体,却不留下任何痕迹。只有在极其罕见的情况下,中微子才会与原子核发生碰撞。

哈尔岑敏锐地意识到,这种微弱碰撞在清澈透明的冰川深处会产生转瞬即逝的微弱闪光。早在1988年,哈尔岑就提出了一个在当时看来十分大胆的构想:把南极大陆的一大块冰川改造成一座深埋冰下的中微子天文台。为了实现这个构想,科学家、技术人员和工程师们在位于南极洲的阿蒙森-斯科特南极站,将数千个篮球大小的光学探测器嵌入整整1立方公里的冰层之中。更精妙的设计在于,探测器的光学传感器全部朝下安装。这样一来,整颗地球就成了天然的屏蔽层,替探测器挡住来自背后的宇宙射线噪声,专门捕捉那些从北半球穿过地球内部而来的中微子。除了极寒严苛的自然环境,这里也具备得天独厚的观测优势——远离各种人为干扰源,也没有地震震动的风险。这座冰立方天文台建成并运行后不久,就在2013年首次探测到了来自外太空的高能中微子。此后,冰立方的研究团队更是成功锁定了37亿光年外的一个宇宙中微子源头。

正如伦敦帝国理工学院的帕特里克·邓恩博士(Dr Patrick Dunne)所评价的,在整个人类历史上,人类理解太阳系外事物的唯一方式曾只有光,而中微子的探测开启了全新的观测维度。得知获奖喜讯时,哈尔岑正在意大利旅行。面对这一荣誉,他在新闻发布会上感慨道:“这种感觉很奇妙。我希望这份荣誉能归功于最初那些勇敢加入我的伙伴们。在这个项目刚起步时,任何正统、保守的物理学家都不愿意加入,但很多才华横溢的人毅然来了。”他还透露,自己目前正在准备一份新的项目提案,希望这次获奖能对新提案的获批有所帮助。从1988年的理论构想,到南极冰原下1立方公里的巨型“捕星网”,再到如今获得物理学界的最高殊荣,科学探索中最动人的地方,正是这种将“不可思议的构想”一步步化为现实的勇气与坚持。

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