諾貝爾物理獎頒給南極冰製成的望遠鏡

2026年諾貝爾物理獎頒給的不是實驗室工作檯,而是一座探測器:南極地下的一立方公里古老冰層。瑞典皇家科學院於10月6日宣布,獎項頒給82歲、出生於比利時蒂嫩的法蘭西斯·哈爾岑,以表彰他對IceCube微中子天文台的決定性貢獻,以及發現源自天體物理的高能微中子。
微中子是幽靈般的粒子,能穿過行星、人體與幾乎所有事物而不停下。這正是它們有用的原因。來自遙遠星系的光可能被塵埃阻擋或被磁場彎折,但微中子會帶著一條直線回到當初產生它的劇烈事件。困難之處在於捕捉到一個。IceCube的做法是把南極冰層本身當作靶:當微中子偶爾與冰分子碰撞時,會產生一道微弱的藍光,而垂掛在兩公里多深處的光學感測器陣列會記錄其樣式。
哈爾岑花了約四十年,把這個念頭從一個看似不可能的提案推成一座可運作的觀測站。他於1969年在魯汶大學取得博士學位,後來在威斯康辛大學麥迪遜分校建立事業,並協助組成如今橫跨數十個機構的國際合作團隊。在極地高原鑽孔並把探測器放進去,既是物理問題也是工程問題,花了多年極地夏季才完成。
The payoff came when IceCube traced a high-energy neutrino back to a known blazar, a galaxy with a supermassive black hole firing a jet almost directly at Earth. That single detection opened a new way of doing astronomy, one that reads the universe in particles rather than light. Researchers now use the observatory to study the most energetic accelerators in nature, from active galaxies to the aftermath of stellar explosions.
這座獎也落在科學界非凡的一週。幾天前,諾貝爾生醫獎頒給卡爾·戴瑟羅思、彼得·赫格曼與格奧爾格·納格爾,表彰光控離子通道與光遺傳學,這項技術讓研究人員能用光開關腦細胞。兩項獎合起來,既表彰發現,也同樣表彰儀器與方法:讓科學家得以提出前人無法檢驗的問題的工具。
在今年其他物理新聞中,華威大學團隊報告了首顆已知環繞白矮星的行星,它似乎由這顆死星自身噴出的物質形成,是約270光年外由灰燼凝結而成的第二代世界。這提醒我們,如今天文學有多依賴察覺微弱、奇異的訊號,然後證明它們的意義。
對中國而言,IceCube的成果帶有實際訊息。該國正擴張自身的大科學基礎設施,從太空觀測站到深地與水下實驗,而哈爾岑的故事顯示這類押注可能要多久才見回報。1990年代看似奇特的探測器,成了改變一個領域的儀器。
如今八十多歲的哈爾岑,職涯大半時間都在解釋為何世界底部的一塊冰值得費心。本週,諾貝爾委員會同意了他的看法。