瑞典皇家科學院決定將2026年諾貝爾物理獎頒發給

Francis Halzen
University of Wisconsin–Madison, USA

 

以表彰他對「以表彰他對冰立方微中子天文台（IceCube Neutrino Observatory）所作出的決定性貢獻，以及他在高能微中子天文物理來源之發現。」

 

在南極捕捉來自宇宙的難以捉摸粒子，

    Francis Halzen意識到，南極的冰層可用來追蹤一種稱為微中子(neutrinos)的粒子，他的遠見與科學領導力為冰立方微中子天文台(IceCube Neutrino Observatory)――涵蓋立方公里，配置光感測器的冰層――奠定了關鍵基礎。利用冰立方，研究者得以捕捉來自遙遠宇宙極高能量過程所產生的微中子。

    微中子無所不在，卻從不顯露自己的蹤跡。它們穿透整個地球、穿透我們的身體，而我們渾然不知。在極少數情況下，單一個微中子會與原子核交互作用，而讓擁有合適設備的人得以發現它。

    科學家早已知道，宇宙中存在天然的粒子加速器，它們發射的粒子能量，最高可達地球實驗室所能達到的一百萬倍。關於這些來源仍有許多未解之謎：它們是什麼？位在哪裡？內部的主要過程是什麼？

    極高能微中子和其它類型的粒子產生於相同的環境，然而，和其它粒子不同，微中子在抵達我們的過程中既不改變方向、也不損失能量，這意味著，它們可提供其它任何方式都無法取得的資訊。

    Francis Halzen於1988年首次提出在南極捕捉微中子的構想。當微中子撞擊原子核時，它會產生一道閃光，可被清澈冰川中的感測器記錄到。南極的冰層有許多優點：它不受各種干擾影響，且該地區地質穩定，沒有地震。Halzen和他的構想很快就獲得其他研究人員的支持，僅僅幾年後，便展開了冰中感測器的初步測試。

   極高能的宇宙微中子非常稀有，因此需要體積極為龐大的冰層，才能觀測到足夠數目的碰撞。冰立方涵蓋整整一立方公里的範圍，於2011 年完成。研究人員很快發現到第一批高能量微中子，並且在幾年後發表他們的發現：微中子必定來自我們太陽系之外。尋找宇宙微中子來源的工作，就此正式展開。

    諾貝爾物理獎委員會主席Mark Pearce表示：「Francis Halzen領導一支由研究人員與工程師組成的國際團隊，為我們打造一台了不起的儀器。他的堅持和科學遠見，為一種全新的天文學奠定了基礎。」

    冰立方持續蒐集微中子的交互作用事件，將為研究人員提供關於產生高能微中子的劇烈環境的嶄新知識，甚至可能揭示前所未知的宇宙現象。