2026年诺贝尔物理学奖授予弗朗西斯·哈尔岑

2026年诺贝尔物理学奖授予弗朗西斯·哈尔岑

专题:2026年诺贝尔奖

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  瑞典皇家科学院决定将2026年诺贝尔物理学奖授予Francis Halzen ,以表彰他对冰立方中微子天文台作出的决定性贡献,以及对天体物理来源高能中微子的发现。  

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  Francis Halzen曾意识到,南极的冰层可用来追踪一种名为中微子的粒子 。他的构想与学术领导力是冰立方中微子天文台得以建成的核心基础。该天文台在一立方公里的冰层中布设了光传感器。借助冰立方探测器 ,研究人员能够捕捉来自遥远宇宙高能活动产生的中微子 。

  中微子无处不在 ,却难以被探测 。它们可以径直穿过地球、穿过我们人体,而我们毫无察觉。只有在极其罕见的情况下,单个中微子才会与原子核发生相互作用 ,借助合适的设备,人类才有可能探测到它们。

  科学家早已知道,宇宙中存在天然高能粒子源 ,其发射粒子的能量最高可达地球实验室所能实现的一百万倍 。这些粒子源仍有大量谜团:它们究竟是什么 、位于何处,其内部的核心物理过程又是怎样?

  超高能中微子与其他粒子诞生于同一类宇宙环境。但和其他粒子不同,中微子抵达地球时不会改变运动方向 ,也不会损失能量。这意味着,它能提供其他观测手段无法获取的信息 。

  Francis Halzen曾在 1988 年首次提出在南极捕获中微子的构想。当中微子撞击原子核时,会产生闪光 ,纯净冰川冰层内的传感器可以捕捉到这一光信号。南极冰层具备诸多优势:几乎不受各类信号干扰,地质稳定,没有地震 。哈尔曾的想法很快获得其他科研人员支持 ,短短数年后 ,科研团队就在冰层中开展传感器初步测试。

  超高能宇宙中微子数量极其稀少,因此需要巨大体积的冰层,才能观测到足够多的碰撞事件。冰立方探测器整体覆盖一立方公里冰层 ,于 2011 年建成 。研究人员很快探测到首批高能中微子;数年后,他们发表成果,证实探测到的中微子源自太阳系以外遥远空间。人类由此正式开启对宇宙中微子源的探索。

  诺贝尔物理学委员会主席马克・皮尔斯表示:“Francis Halzen曾带领由科研人员与工程师组成的国际团队 ,为人类打造了这台性能卓越的探测设备 。他的坚韧与科学远见,开辟了一种全新的天文学 。 ”

  冰立方持续采集的中微子作用信号,将帮助科研人员进一步了解产生高能中微子的剧烈宇宙环境 ,甚至有望发现此前未知的宇宙现象。

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