把一立方公里的南极冰变成望远镜,他38年后拿下诺奖
美国威斯康星大学麦迪逊分校教授弗朗西斯·哈尔岑(Francis Halzen),拿到了今年的诺贝尔物理学奖。他把一立方公里的南极冰,做成了一台探测中微子的望远镜。
1200万瑞典克朗的奖金由他一人独得,这也是时隔34年,诺贝尔物理学奖再次只颁给一个人。哈尔岑1944年生于比利时,1969年获鲁汶大学博士学位,后来赴美任教,并入籍美国。
就在诺奖揭晓的几天前,中秋加国庆的假期里,一群中国科学家正在南海3500米的水下忙碌。他们在“海铃盆地”完成了首根望远镜串列样机的深海布放,并接入南海观测网。
再往前推两个月,广东江门地下700米,JUNO(江门中微子实验)用一份《自然》封面论文宣布,运行还不满一年的装置已经把中微子两个关键振荡参数的测量精度做到全球最高。项目负责人、中国科学院院士王贻芳给出时间表。吵了半个世纪的中微子“质量顺序”问题,3到5年内解决。
三个装置其实都在追问,宇宙中最极端的能量从哪里来?南极的冰立方找高能宇宙中微子的源头,江门地下700米的JUNO测反应堆中微子的质量顺序,南海的海铃要在近赤道海域,补上冰立方看不到的那半张中微子天图。
钱、装置、供应链,中国在这条线上陆续补齐了短板。
中微子到底是个什么东西?
中微子有个外号,叫“幽灵粒子”。
它不带电、几乎没有质量,也很少跟其他物质打交道。每一秒,约有650亿个来自太阳的中微子穿过你的小指指甲,而你毫无感觉。
就是这种几乎“不存在”的东西,却藏着宇宙最大的秘密之一。宇宙中存在天然的粒子加速器,能把质子加速到地球实验室水平的100万倍。但没人知道这些加速器是什么、在哪里、怎么运作。
中微子是破案的钥匙。因为宇宙射线带电,在星际磁场里会拐弯;而中微子不带电,一路直线飞行,从不偏航。抓住一颗高能中微子,就等于拿到了一张宇宙深处的“回执单”。顺着它的方向往回看,就能找到那个极端天体的坐标。
问题是,怎么抓住它?
答案是,用海量的透明介质当靶子,铺满传感器,然后等。等它在极少数情况下撞上原子,发出一缕微弱的蓝光,再把这缕光抓住、放大、反推。要么,就用核反应堆人工制造中微子流,守株待兔。
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硅谷Tech news | tmtpost.com • Oct 12, 2026
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