刚刚，2026年诺贝尔物理学奖揭晓

北京时间10月6日17时45分，瑞典皇家科学院宣布，将2026年诺贝尔物理学奖授予美国威斯康星大学麦迪逊分校的弗朗西斯·哈尔岑（Francis Halzen），以表彰他“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来源的高能中微子” 。

Francis Halzen，比利时皇家国家科学院院士、欧洲科学院院士，比利时物理学家，美国威斯康星大学麦迪逊Vilas and Gregory Breit杰出物理学教授。

从理论物理学家到实验项目领导者

哈尔岑1944年3月23日出生于比利时蒂嫩（Tienen），1969年在比利时鲁汶大学（KU Leuven）获得物理学博士学位。1972年，他加入威斯康星大学麦迪逊分校物理系，此后一直在此任教，现为该校Vilas研究教授和Gregory Breit物理学讲席教授。作为一名理论物理学家，哈尔岑的研究横跨粒子物理、天体物理和宇宙学。

哈尔岑发表论文超过1000篇，是现代天体粒子物理的重要奠基人之一。他曾获得巴尔赞奖、欧洲物理学会粒子天体物理与宇宙学奖、布鲁诺·庞特科沃奖、约德奖、布鲁诺·罗西奖等重要荣誉，2018年当选欧洲科学院院士，2024年当选美国国家科学院院士。

然而，哈尔岑最为人所知的角色，是一个“非典型”的理论物理学家——他成为了一项耗资数亿美元、在南极冰层下建造巨型探测器的实验项目的领导者。1987年，哈尔岑开始参与AMANDA实验，这是南极第一代中微子望远镜，为后来冰立方项目提供了概念验证。2001年起，他担任冰立方项目首席研究员和联合发言人，直至今日。

哈尔岑在2025年接受美国物理学会采访时曾坦言，冰立方项目“始于一个‘可爱的想法’”（cute idea），最终却“证明了中微子天文学确实存在”。2026年，他因“对中微子天体物理领域的贡献，尤其是领导冰立方中微子天文台并发现高能天体物理中微子”而获得美国物理学会研究杰出成就奖章。

冰立方：一立方公里南极冰层中的“幽灵粒子”陷阱

冰立方中微子天文台位于南极地理极点附近的阿蒙森-斯科特南极站，是人类建造的第一个十亿吨级中微子探测器。它利用一立方公里的天然南极冰层作为探测介质，在冰下1.5至2.5公里深处部署了5160个光电探测器。当中微子与冰中的原子核发生极罕见的相互作用时，会产生带电粒子，这些粒子在穿越透明冰层时会发出微弱的光——切伦科夫辐射——被探测器捕获并记录。

中微子被称为“幽灵粒子”，因为它们几乎不与物质发生反应，可以毫无阻碍地穿过整个地球而不留痕迹。正是这种极端的“隐身”特性，使中微子成为探测宇宙中最剧烈过程的理想信使：它们从源头直接飞抵地球，不受磁场偏转，也不被途中的气体和尘埃吸收。

里程碑式发现：从太阳系外来的高能中微子

冰立方于2010年完成建设，2011年正式运行。2013年11月，冰立方团队在《科学》杂志发表论文，宣布在2010年5月至2012年5月的数据中探测到28个能量超过50万亿电子伏特（50 TeV）的高能中微子事件，这些事件构成了“来自宇宙加速器的天体物理中微子的首个确凿证据”。这一发现被物理学界视为“中微子天文学时代的开端”。

此后，冰立方持续产出重要成果。2018年，团队首次确认了一个河外点源——耀变体TXS 0506+056——是中微子的发射源。2023年，冰立方又探测到了来自银河系内的高能中微子辉光。2025年，冰立方团队报告了宇宙中微子能谱中存在一个“扭结”（kink），这一特征可能为揭示中微子的具体来源提供关键线索。

据冰立方团队介绍，该探测器每年探测超过10万个中微子事件，能量范围从数十亿电子伏特（GeV）到数千万亿电子伏特（PeV）。从中筛选出的高能天体物理中微子通量，与NASA费米卫星观测到的河外高能伽马射线通量相当。这些中微子被认为起源于活动星系中心的超大质量黑洞，这些黑洞同时也是高能宇宙射线的加速源。

科学意义：打开了一扇观测宇宙的新窗口

诺贝尔物理学奖授予哈尔岑，标志着中微子天文学作为一门独立学科获得了最高级别的认可。传统天文学主要依赖电磁波（可见光、射电、X射线、伽马射线）来观测宇宙，而中微子天文学提供了一种全新的“视角”。由于中微子几乎不与物质相互作用，它们能够穿透那些阻挡电磁波的致密环境——例如恒星内部、黑洞吸积盘、星系核——将宇宙最极端过程的直接信息带到地球。

冰立方的发现不仅证实了高能宇宙中微子的存在，还揭示了它们与高能宇宙射线之间的内在联系。宇宙射线是带电粒子，在传播过程中会被星际磁场偏转，因此无法追溯其源头。而中微子是电中性的，不受磁场影响，能够直线传播。通过探测中微子，科学家可以反推出宇宙射线的加速源，从而解决天体物理学中一个持续百年的难题。

哈尔岑此前已获得多项重要学术荣誉，包括2021年国际纯粹与应用物理联合会（IUPAP）颁发的Homi Bhabha奖章和美国天文学会颁发的Bruno Rossi奖，2024年当选美国国家科学院院士，以及2026年美国物理学会研究杰出成就奖章。此次诺贝尔物理学奖是對他数十年学术生涯的最高肯定。

2026年诺贝尔物理学奖奖金为1200万瑞典克朗（约合815万元人民币），颁奖典礼将于12月10日在斯德哥尔摩举行。

回顾

在百余年中，物理学奖是华人拿奖最多的奖项，李政道、杨振宁、丁肇中、朱棣文、崔琦和高琨等华人科学家均获此殊荣。

1901—2026年诺贝尔物理学奖数据

• 颁发次数：120次

• 获奖人次：231人次

• 实际获奖人数：230人（约翰·巴丁两次获奖）

• 女性获奖者：5位

• 独享：48次；两人共享：33次；三人共享：39次

• 未颁奖年份：1916、1931、1934、1940、1941、1942

近9年诺贝尔物理学奖名单（2018—2026）

• 2026年：Francis Halzen——“对 IceCube 中微子天文台的决定性贡献，以及发现来自天体物理的高能中微子”。

• 2025年：约翰·克拉克、米歇尔·H·德沃雷特、约翰·M·马丁尼斯——“发现电路中的宏观量子力学隧穿和能量量子化”。

• 2024年：约翰·约瑟夫·霍普菲尔德、杰弗里·辛顿——“为利用人工神经网络进行机器学习做出的基础性发现和发明”。

• 2023年：皮埃尔·阿戈斯蒂尼、费伦茨·克劳斯、安妮·卢利尔——“为研究物质中的电子动力学而产生阿秒光脉冲的实验方法”。

• 2022年：阿兰·阿斯佩、约翰·克劳泽、安东·塞林格——“对纠缠光子进行的实验，证明了对贝尔不等式的违反和开创性的量子信息科学”。

• 2021年：真锅淑郎、克劳斯·哈塞尔曼、乔治·帕里西——“对我们理解复杂系统的开创性贡献”。

• 2020年：罗杰·彭罗斯、莱恩哈德·根策尔、安德烈娅·盖兹——黑洞相关发现。

• 2019年：詹姆斯·皮波斯、米歇尔·马约尔、迪迪埃·奎罗兹——物理宇宙学理论发现与系外行星发现。

• 2018年：亚瑟·阿斯金、杰哈·莫罗、唐娜·斯特里克兰——“在激光物理领域的突破性发明”。

编辑、审核：胡大可

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