科技日报记者 陆成宽
瑞典皇家科学院宣布，将2026年诺贝尔物理学奖授予弗朗西斯·哈尔岑，以表彰他对冰立方中微子天文台的决定性贡献，以及对天体物理起源的高能中微子的发现。
得知诺贝尔物理学奖授予高能中微子探测领域的研究者，中国科学院高能物理研究所所长曹俊表示，作为该领域的开创者，哈尔岑获奖实至名归。“哈尔岑在高能中微子研究上做了很多年，在南极建造了一立方公里的中微子探测器，这个想法本身就很了不起。”曹俊说，“冰立方中微子天文台基本达到了预期目标，首次探测到了高能中微子。”
建造了人类历史上最奇特的天文台
哈尔岑1944年出生于比利时，现为美国威斯康星大学麦迪逊分校教授。早在20世纪80年代，他就提出了一个在当时看来近乎疯狂的想法：利用南极的冰来捕捉宇宙中最难捕捉的粒子——中微子。
正是这个想法，最终催生了人类历史上最奇特的天文台之一。这个天文台叫冰立方中微子天文台，它位于南极极点，埋在冰层之下，里面用86根电缆串起了5160个篮球大小的光传感器。
它的工作原理很巧妙：中微子几乎不与任何物质发生反应，但偶尔会有一个高能中微子撞上冰中的原子，产生带电粒子；这些粒子在冰中高速穿行时，会发出极其微弱的蓝色闪光。冰立方中微子天文台的传感器阵列，就是用来捕捉这些转瞬即逝的蓝光，从而反推中微子的方向和能量。
为什么要找被称为“幽灵粒子”的中微子？曹俊解释，中微子不带电，不受磁场偏转，是更可靠的“宇宙信使”。如果科学家能探测到来自遥远宇宙的高能中微子，并准确重建方向，就可能回溯到天空中的源方向，寻找源天体。如果再联合光学、X射线、伽马射线等观测，就有望研究究竟是什么天体、通过什么机制把粒子加速到极端能量。
2013年，冰立方中微子天文台第一次捕捉到来自太阳系外的高能中微子，证明宇宙深处确实存在能产生这些“幽灵粒子”的“宇宙加速器”。“此后几年，这个天文台又陆续探测到更多来自太阳系外的中微子信号，证据越来越充分。哈尔岑的工作开创了中微子天文学这一全新领域。大约五六年前，这个领域里就经常有人预测，哈尔岑可能会获得诺贝尔奖。”上海交通大学李政道研究所长聘学者徐东莲说。
一位提携后学的引路人
在曹俊眼中，哈尔岑是一位和蔼可亲的老人，始终关心中微子物理未来的发展。“前年，在江门中微子实验开始取数之前，我们曾组织过一次研讨会，讨论中微子研究的未来发展，并邀请哈尔岑参加。”曹俊说，“虽然他已经80多岁，但他仍然专程前来参加会议，并参观了即将建成的江门中微子实验探测器。”
“哈尔岑是一位非常纯粹的物理学家，既有科学判断力，也有很强的组织和推动能力。早年，他提出在南极冰层中建设中微子望远镜的构想，并长期推动政府、理论研究者、实验科学家和工程人员共同参与，最终让这个大胆设想变成了现实。”在徐东莲看来，从提出科学构想，到组织大型团队、推动工程落地，这种能力本身就体现了哈尔岑的学术领导力和人格魅力。
徐东莲表示，哈尔岑在国际高能中微子研究领域具有“教父级”影响力，非常支持青年科研人员，对希望从事超高能中微子探测研究的年轻学者给予了很多激发、帮助、鼓励和支持。“我曾长期与哈尔岑教授合作，我自己以及项目中的许多年轻科研人员都深受他的影响。”她说。
谈及国内在该领域的研究现状，曹俊表示，目前我国的工作主要聚焦于伽马天文和超高能宇宙线方向，超高能中微子探测领域只有两个预研计划在做前期研究，就是高能水下中微子望远镜计划和海铃计划。他也强调，国内不少年轻科研人员正在参与国际实验，人才和经验正在积累。
作为海铃计划首席科学家，徐东莲目前已带领团队在核心探测器研制、原位环境测量、数据采集、深海精准布放系统研发等方面完成技术创新，并取得阶段性突破，为“海铃计划”的顺利实施奠定了工程基础。
“这个国庆假期，我们成功完成海铃望远镜首串样机的深海布放，并成功接入南海观测网。目前样机运行正常，表明我们已经全面掌握了深海中微子望远镜建设的全链工程技术。预期明年将建成海铃一期，成为地球上首个临近赤道的中微子望远镜，并加入包括冰立方中微子天文台在内的全球中微子天文台，进行联合观测。”徐东莲说。
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