为了研究遥远宇宙，科学家通常会选择高山或太空作为观察地点。然而，物理学家弗朗西斯·哈尔岑选择了南极，将数千个光传感器埋入冰层中，利用一立方公里的冰块成为观察宇宙的工具。瑞典皇家科学院最近宣布，将2026年诺贝尔物理学奖授予哈尔岑，以表彰他在冰立方中微子天文台（IceCube）项目中的重大贡献以及对宇宙高能中微子的发现。他将独享1200万瑞典克朗的奖金。

哈尔岑于1944年出生于比利时，目前任教于美国威斯康星大学麦迪逊分校。从1988年开始，他便提出利用南极冰层进行观测的构想，并带领国际团队成功建成了IceCube，开创了一种新方法来观测宇宙中的极端环境。

他希望解答的问题源于不断抵达地球的宇宙射线。这些宇宙射线主要是高能质子，它们的能量远超地球上的粒子加速器。长期以来，了解这些粒子的来源和加速过程一直是天体物理学中的难题。质子在宇宙中受磁场影响，运动方向不易追踪，而中微子则提供了一种新的研究线索。 千亿球友会

哈尔岑意识到，南极厚重的冰层可以作为探测中微子的环境。1988年，他与同僚公开提出这一构想，随后多个机构的研究人员和工程师合作，将理论转化为实际装置。在冰层中融出深孔并放入连接光传感器的电缆，是研究团队的主要任务。研究初期，他们发现浅层冰中的气泡干扰光信号，直到他们选择了1400米以下的冰层，发现光在该深度可以传播得更远。

到2010年底，IceCube建设完成，5160个光传感器分布在86条电缆上，埋藏在1450到2450米深的冰层中，创造了一个可持续监测的中微子观察平台。然而，掌握来自宇宙的信号并非易事。仪器每天会记录超过一亿个粒子，包括中微子和大气中产生的背景信号。研究人员需要仔细筛选数据，以确认真正的高能中微子信号。

2013年，IceCube团队报告了首次中微子的存在证据，随后进一步确认并积累数据，使人类得以深入研究宇宙中的高能过程。中微子已帮助科学家探察太阳和超新星，并曾获得诺贝尔物理学奖。哈尔岑的贡献则推动观测到更高能量的宇宙中微子，而这仅是探索宇宙粒子加速器的开端。接下来，科学家们将继续努力将这些粒子与特定天体关联起来。 千亿球友会