牛家庄-张中秦
26-10-07 07:36 微博认证:微博原创视频博主 头条文章作者

2026诺贝尔奖物理学奖公布,给你 200 字说明白!

瑞典皇家科学院正式宣布,将2026年诺贝尔物理学奖授予弗朗西斯·哈尔岑(Francis Halzen),表彰他在建设“冰立方”(IceCube)中微子天文台以及发现高能天体物理中微子方面做出的决定性贡献。

物理学界一直有个痛点:宇宙里最精彩的“大片”——比如超大质量黑洞喷流、超新星爆发——我们往往看不见!

因为普通的光子会被星际尘埃遮挡,带电粒子又会被宇宙磁场吹得东倒西歪,传到地球时早就找不到来路了。

唯独中微子不同。这玩意儿堪称粒子界的不社交天花板,质量微乎其微,不带电,几乎不与任何物质发生反应。每一秒钟,就有几百亿个中微子无声无息地穿过你的指尖,甚至穿透整个地球而去。因为它太难捉摸,过去几十年科学家称它为“幽灵粒子”。

但哈尔岑想到了一个极为“疯狂”的解法:既然中微子不爱打交道,那就拿全地球最大的天然透明介质去撞它——南极的冰川。

在南极点阿蒙森-斯科特站下方1.5到2.5千米深处,极高压把冰层里的气泡挤得干干净净,冰体纯净得如同晶莹剔透的天然晶体。哈尔岑团队在这里凿穿了86个深孔,挂下了5000多个高灵敏度光电传感器,锁定了一整块体积达1立方公里的巨型冰体。

当亿万个高能中微子穿过这块“巨型冰块”时,极其偶然地,会有一个中微子撞上冰分子里的原子核。碰撞产生的次级带电粒子在冰里以超过冰中光速的速度狂奔,迸发出微弱的淡蓝色切伦科夫辐射。在绝对黑暗的南极冰底,这抹蓝光就是宇宙深处传来的信号。

这项研究最令人震撼的洞见在于:

人类梦寐以求的高能粒子加速器,其实宇宙早已在免费提供。

人类花了上百亿美元造出的欧洲核子研究中心(CERN)大型强子对撞机,能产生的粒子能量已是地面工程的极限;而冰立方在2013年捕获的高能中微子,能量比人类最顶尖的对撞机还要高出上百倍甚至千倍。这直接证实了,宇宙深处的超大质量黑洞和极端天体,本身就是无与伦比的天然粒子加速器。

2017年,冰立方更是上演了史诗级的一幕:它捕捉到了一个290万亿电子伏特的高能中微子,并准确定位了它的家乡——一个距离地球整整40亿光年的耀变体(Blazar)。这一信号瞬间引爆全球天文学界,数十台地面与空间望远镜齐刷刷转向同一个坐标,人类就此正式开启了“中微子加电磁波”的多信使天文学新纪元。

把最顶尖的宇宙物理探索,建立在南极荒凉冰冷的冰层深处,这大概是人类科学史上最极致的浪漫。哈尔岑用一块一立方公里的南极冰,给人类装上了一双穿透尘埃、直接窥探宇宙终极奇观的眼睛。

当遥远星系黑洞爆发的余辉穿过亿万光年来到南极冰底,并最终化为瑞典颁发的一枚金质奖章时,你不得不佩服人类这股在冰天雪地里“死磕”宇宙真相的劲头。

发布于 广东