2026年诺贝尔物理学奖正式揭晓。比利时裔理论物理学家、威斯康星大学麦迪逊分校教授弗朗西斯·哈尔岑（Francis Halzen）凭借「对冰立方中微子天文台的决定性贡献，以及发现来自天体物理源的高能中微子」，独揽该奖项。
这是自1992年以来，时隔34年再次出现物理学奖仅授予一人的情况。哈尔岑将独自获得1200万瑞典克朗的奖金。
此前备受关注的华人物理学家薛其坤和叶军此次未获奖。哈尔岑的获奖，标志着人类在利用中微子探索宇宙极端环境方面取得了突破性进展。
被视作「疯子」的构想：在南极凿冰建望远镜
38年前，哈尔岑提出了一个在当时看来近乎疯狂的设想：在南极钻透1立方公里的万年冰川，将其改造为捕获宇宙高能粒子的超级望远镜。
他坦言：「我猜别人一定也想到过同样的点子，然后放弃了。要不是我当时对天然冰的光学性质一无所知，我大概也会放弃。」
如今，这一构想不仅改变了人类观测宇宙的维度，更帮助人类首次确认了来自太阳系外的高能中微子。
宇宙「幽灵」信使：为何捕捉中微子至关重要
中微子不带电荷，质量几乎为零，几乎不与物质发生相互作用，因此被称为「宇宙幽灵」。每秒约有650亿个来自太阳的中微子穿过人体指甲盖。
诺奖官方插图：中微子沿直线飞来，穿进南极冰
相较于易受磁场偏转的宇宙射线和被尘埃阻挡的伽马射线，中微子是宇宙中最完美的「信使」。它们沿直线传播，穿透力极强，能将黑洞边缘等极端宇宙事件的原味信息直接传递至地球，如同为宇宙进行「CT扫描」。
宇宙射线被磁场带偏，伽马射线被尘埃挡住，中微子沿直线飞到地球
工程奇迹：一立方公里的「冰立方」
为何选择南极冰层
捕捉中微子需要巨大的探测介质。当高能中微子与介质原子核碰撞产生带电粒子时，会发出切伦科夫辐射（蓝光）。通过捕捉这些蓝光，可反推中微子来源。
相比深海，南极冰盖具备三大优势：
规模巨大：拥有无尽的天然冰层。
纯净黑暗：深层冰无生物发光干扰，无海流影响。
绝对稳定：固态冰确保传感器位置固定，利于精确计算粒子轨迹。
今年82岁的Francis Halzen
深埋冰下的传感器阵列
早期实验发现浅层冰气泡过多影响透光，团队随后将探测深度下移至1400米以下，那里冰层纯净透明。
2004年，在国家科学基金会支持下，冰立方正式建设。工程师使用高压热水钻融化出86口深达2公里的垂直深井，并在井水重新冻结前沉入挂满光学传感器的电缆。
共计5160个球形传感器分布在1450米至2450米的冰层中，构成体积达一立方公里的「冰立方」天文台。哈尔岑将这些传感器形容为「逆向运作的灯泡」，负责捕捉微弱光子并转化为电信号。
南极点的冰立方实验室，冰下的信号都汇总到这里，再经卫星传出去
数据突破：从噪音中识别宇宙信号
建造完成仅是开始，核心挑战在于从海量数据中筛选真正的宇宙中微子。每天约有1亿个大气粒子进入探测器，其中绝大多数为大气中微子，真正来自宇宙深处的每年仅约100个。
历史性发现时间线
2013年：团队在两年数据中发现两个能量超过1PeV的事件，首次确凿发现来自太阳系外的高能天体物理中微子。
2017年：捕捉到一个约290TeV的中微子，警报发出后，全球望远镜锁定坐标，发现其源自正在爆发的耀变体TXS 0506+056。这是人类首次将高能中微子与具体宇宙源头关联。
2022年：从活跃星系NGC 1068方向发现79个中微子，证实中微子能穿透遮蔽伽马射线的厚厚尘埃。
2023-2026年：借助机器学习技术，团队从10年数据中识别出约6万个中微子事件，灵敏度提高3倍。2 each6年，冰立方团队清晰绘制出银河系自身发出的高能中微子辉光，银河系成为首个越过5σ发现门槛的高能中微子源。
开启「多信使天文学」新时代
诺贝尔物理学奖委员会主席Mark Pearce评价称，哈尔岑的坚韧和远见为一种全新的天文学铺平了道路。
如今，人类不仅能通过光和引力波观测宇宙，更能利用中微子「透视」宇宙黑暗核心。随着规模扩大八倍的「冰立方-Gen2」筹划推进，以及中国「海铃计划」（TRIDENT）等全球中微子捕捉网的构建，多信使天文学正迎来全面发展。
致敬2026年诺贝尔物理学奖得主弗朗西斯·哈尔岑，以及所有在极地冰原中守望宇宙的人类探索者。
参考资料：https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2026/press-release/?utm_source=X&utm_medium=Social+&utm_campaign=X_physics_2026
编辑：Aeneas 摩西 桃子