Fri Jan 03 2025 23:59:59

美國學者憑中微子觀測站 獲諾貝爾物理學獎

哈爾岑(Francis Halzen)以其領導「冰立方」微中子觀測站、並發現源自宇宙之高能微中子的關鍵貢獻,榮獲諾貝爾物理學獎。此番成就為研究高能宇宙現象開闢了新途徑。

瑞典皇家科學院周二(6日)宣布,2026年諾貝爾物理學獎由威斯康星大學麥迪遜分校教授哈爾岑(Francis Halzen)獨得,表彰他對「冰立方」中微子(neutrinos)觀測站及發現源自宇宙的高能中微子作出關鍵貢獻。哈爾岑現年82歲,在比利時出生,擁有美國國籍。

哈爾岑提出利用南極冰層探測中微子,並領導建設「冰立方」。觀測站在一立方公里冰層內設置光感應器,捕捉中微子碰撞原子核產生的閃光,為研究遙遠宇宙的高能現象開闢新途徑。

觀測黑洞極近區域的例子

哈爾岑接受諾獎記者電話訪問時表示,笑言希望獲獎能助他取得資助。他說「冰立方」項目裏不少才華洋溢的合作者,總是幫助他渡過難關,「每一步我的反應都是驚訝而不是自豪」。在計劃初期,「我們並不真正了解冰的光學特性」,「偵測到的藍光可以穿透冰層數百公尺,完全出乎我們的意料」,「這是5萬年前降在南極洲的遠古雪,極其純淨,所以才如此透明,我們之前無法保證這一點。」

他續指,「我們發現的第一個中微子源就是一個活動星系,中微子在星系中心也就是超大質量黑洞附近產生,周圍環繞着等離子體,為中微子的產生提供目標。這是一個光線無法逃逸的區域,或許可以用射電望遠鏡觀測——儘管難度很高。但我們首次探測到的中微子源,已經為我們提供了一個觀測黑洞極近區域的例子,在那裏,大概只有中微子能夠逃脫。」

威大包容非傳統想法

他又讚揚威斯康辛大學一直以來都對非傳統的物理學和非傳統的想法持包容態度,在專案初期就得到支持。「當時大家都覺得這個計劃異想天開,根本行不通。從某種意義上說,我們並非僅僅幸運,威大決定建立一個非營利的物理科學實驗室,能夠製造出計劃所需的設備類型、規模和精密度。才華橫溢的技術人員和工程師們發揮了重要作用,例如設計和製造熱水鑽探設備。多年來,大多數大學都關閉了這類實驗室,但威大是少數保留了這種能力的大學之一。」

「有人問我,50年後中微子天文學會是什麼樣子?這個問題無法回答。就算你一年後問我這個問題,我也回答不了。你知道,在過去15年的觀測數據中,我們一直在不斷取得新的發現。我真心希望這種勢頭能夠繼續下去,而且也一定會繼續下去。」

本社編輯部