诺贝尔物理学奖独授予IceCube主导者哈尔岑

2026年诺贝尔物理学奖由一人独揽，获奖者为美国威斯康星大学麦迪逊分校物理系教授弗朗西斯·哈尔岑（Francis Halzen），表彰他对南极冰立方中微子天文台（IceCube）的决定性贡献，以及在天体物理起源高能中微子方面的发现。南极洲一座高地已以他命名，称为Halzen Mesa。

宇宙射线由何处产生，是困扰物理学界百年的谜题。质子带电荷，飞行途中会被星际磁场偏转，抵达地球后难以追溯方向。中微子不带电、质量极小，不受磁场与星际尘埃影响，被视为直指宇宙深处源头的“标靶”。高能质子加速处往往伴生高能中微子，中微子偶尔与原子核碰撞产生带电粒子并发出极微弱的蓝光，只要介质足够透明、体积足够大，就能用光敏传感器记录其轨迹。

深海虽透明，却有生物发光与洋流干扰。哈尔岑在20世纪80年代提出到南极利用天然冰层的设想。研究团队用特制高温热水钻头在冰层中融出深达两千多米的孔洞，再将挂满光敏传感器的电缆沉入冰水。先导实验AMANDA发现，1400米以下高压已将气泡压碎挤出，冰层纯净透明，蓝光可传播约300米才被吸收。2011年完工的IceCube位于冰下1450至2450米，由86根电缆、5160个光学传感器组成，把1立方公里天然冰川变成中微子望远镜。

2013年，IceCube团队首次明确捕捉到来自太阳系以外的高能宇宙中微子，获当年《Physics World》年度突破奖。此后团队在活跃星系NGC 1068方向记录到79个中微子候选信号，并于2023年首次绘制银河系平面的高能中微子图像。哈尔岑1944年生于比利时蒂嫩，1969年在鲁汶大学获博士学位，早年研究强子物理，1972年起长期任教于威斯康星大学麦迪逊分校，今年82岁。