2026年諾貝爾物理學獎—推動微中子天文學的人
2026年諾貝爾物理學獎頒給了比利時裔美國物理學家哈爾岑（Francis Halzen），以表彰他「對冰立方微中子觀測站的決定性貢獻，以及發現產生高能微中子的天體來源」。
微中子充斥於宇宙中每個角落，但它不帶電荷又幾乎沒有質量，因此毫無障礙地穿過所有物質；例如每秒鐘就有650億個來自太陽的微中子穿過你的指頭，你卻毫無感覺。
微中子除了源自恆星內部的核反應，另外某些劇烈的天文事件，例如超新星爆炸、黑洞吞噬天體、黑洞或中子星彼此碰撞合併，甚至遠至宇宙大爆炸，也都會產生大量微中子。
正由於微中子幾乎不與物質作用且不受磁場偏轉，因此抵達地球時仍是維持原本的行進方向，並保有原始的能量大小。那麼我們就可以據以反推出其來源位於何處、是怎樣的天文事件，就像在槍林彈雨中計算出敵人發射的位置及使用何種槍砲。
那麼要怎樣才能觀測到猶如鬼魅般的微中子？這倒是不難，微中子如此豐沛，總有些會與剛好撞上原子核，而釋放出高速的帶電粒子，從帶電粒子的方向與能量，就可得到微中子的原始資訊。
問題是，宇宙射線也不時襲來，怎知道偵測器捕捉到的有哪些是微中子留下的蹤跡？這就像要從稻草堆裡挑稻草，毫無意義。哈爾岑的構想便是將偵測器埋在南極冰層深處，唯有微中子才能不受阻礙地穿越大氣層、穿透地球，其中有些會撞到南極冰層的水分子原子核，而發出淡藍色亮光的「契忍可夫輻射」，被光感測器偵測到。
為了確保能偵測到這些亮光，，哈爾岑提出的「冰立方」(IceCube)計畫，用86條電纜連接5,160個光感測器，埋在冰層底下1,450-2,450公尺深的地方，分布範圍達1立方公里。下圖即是冰立方的感測器佈建示意圖，右下方標出艾菲爾鐵塔的相對比例，更能體會到其規模之巨大。
2013年，冰立方首度發現來自太陽系外的微中子，之後又陸續辨識出微中子的特定來源，包括獵戶座、活躍星系核M77、銀河系平面等，還有兩起疑似天體被黑洞潮汐力撕裂的事件。此外，冰立方的觀測數據也對粒子物理學提供了更多證據。
冰立方這些突破性的發現，展現出微中子做為天文望遠鏡的巨大潛力，引來各界起而效之，揭開了微中子天文學的大幕。發起並主導整個冰立方計畫的哈爾岑，也因此打破諾貝爾物理學獎已長達34年都是多人合得的局面，獨自獲頒這最高榮耀。
參考資料：
