诺奖得主领衔冰立方项目 南极望远镜探索宇宙新窗口

比利时裔美国物理学家Francis Halzen因在冰立方中微子天文台建设中的关键贡献，以及发现具有天体物理起源的高能中微子，获得2026年诺贝尔物理学奖。该奖项的授予，被视为人类探索宇宙极端环境方式发生根本性转变的重要标志。

10月6日，诺贝尔委员会宣布，将本年度物理学奖全数授予Halzen，以表彰其在南极冰层中建造体积达一立方公里的中微子探测装置方面所展现的科学构想与领导能力。该装置自2011年建成以来，已成功探测到来自太阳系外的高能中微子，从而证实宇宙中确实存在比地球实验室强大百万倍的天然粒子加速器。诺贝尔物理学委员会主席Mark Pearce指出，Halzen展现出的毅力与科学远见，为一种全新的天文学奠定了基础。

高能中微子几乎不与任何物质发生相互作用，因此能够从遥远的宇宙极端环境中沿直线穿越而来，既不会改变方向，也不会损失能量，因而携带了其他粒子或光子无法传递的宇宙信息。这为天文学家打开了一扇此前完全封闭的观测窗口。

Halzen的核心设想形成于1988年：南极的透明冰层并不是障碍，而是一种天然的中微子探测介质。当中微子与原子核碰撞时，会产生微弱光闪，而嵌入冰层的光传感器能够捕捉这一信号，并据此追踪中微子的来源和能量。南极冰层具有多项独特优势，包括纯净度高、干扰源少、地质结构稳定以及无地震活动，因此被认为是理想的探测环境。这一构想很快得到科学界同行的支持，随后几年，冰层中传感器的早期测试陆续展开。

Halzen长期供职于美国威斯康星大学麦迪逊分校，目前是Gregory Breit杰出教授和Vilas研究教授，同时担任冰立方中微子天文台首席研究员。他于1966年在比利时鲁汶大学获得硕士学位，1969年获得博士学位，1972年加入威斯康星大学，此后数十年一直专注于这一研究方向。

高能宇宙中微子极其稀少，若要探测到足够数量的碰撞事件，就必须依赖极大体积的探测介质，这也正是冰立方规模如此庞大的根本原因。该装置覆盖南极整整一立方公里的冰层，经过多年建设，于2011年正式完工。完工后不久，研究团队便发现了首批高能中微子，并在随后几年发表成果，确认这些中微子必定来自太阳系之外。这一发现标志着宇宙中微子源搜寻工作全面展开。

科学家早已知道，宇宙中存在天然粒子加速器，其能量可达到地球实验室水平的一百万倍，但这些来源究竟是什么、位于何处、内部机制如何，至今仍有许多未解之谜。与光子不同，高能中微子在漫长的宇宙旅程中不会受到尘埃、气体和磁场影响，能够忠实保留其起源地的信息，因此成为解答这些问题的关键探针。

冰立方目前仍在持续收集中微子相互作用数据。诺贝尔委员会指出，这些数据将有助于研究人员进一步理解能够产生高能中微子的剧烈宇宙环境，甚至可能揭示此前未知的宇宙现象。Mark Pearce在颁奖声明中表示，Halzen领导了一支国际研究与工程团队，为科学界提供了“一台极为出色的仪器”，其学术韧性和科学远见具有里程碑意义。

Halzen的研究跨越粒子物理学、天体物理学、宇宙学和中微子天文学等多个领域。他将一个在1988年看似大胆而遥远的构想，经过二十多年努力转化为实际运行的科学装置，并最终借助探测结果改写了人类对宇宙极端环境的认知。