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比利时裔美国物理学家弗朗西斯·哈尔岑(Francis Halzen)获得2026年诺贝尔物理学奖,获奖理由是「对冰立方中微子天文台,以及在发现源自天体物理过程的高能中微子方面所做出的决定性贡献」(for decisive contributions to the IceCube Neutrino Observatory and the discovery of high-energy neutrinos of astrophysical origin)。
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下文中M为瑞典皇家科学院常务秘书艾伦·莫斯(Ellen Moons),H是新科诺贝尔物理学奖得主弗朗西斯·哈尔岑(Francis Halzen)。
M:早上好或者说是下午好Halzen教授,你有什么话想说?
H:Well...这确实是一个巨大的惊喜,完全出乎我的意料。我正在意大利参加一个委员会会议,我很高兴听到获奖的消息以及刚刚Pearce教授优美的演讲,因为我想这个奖项能使得冰立方望远镜这个大型合作项目获得应有的认可,尤其是那些一直以来在这个项目中做出关键决策的关键人物们。另外我想指出,冰立方望远镜项目始于威斯康星大学麦迪逊分校与伯克利大学的合作,而在项目草创阶段就加入的第一批人员正是来自乌普萨拉大学与斯德哥尔摩大学。
M:非常感谢。我现在就坐在瑞典皇家科学院美丽的会议大厅里,新闻发布会现场有许多来自瑞典以及国际新闻界的记者对这一次的奖项很感兴趣,Halzen教授你准备好回答他们提出的一些问题了吗?
H:我很乐意回答。
问题一
关于你目前取得的成就中,你最引以为豪的是什么?
H:科学相关的成就刚刚Pearce教授已经解释过了,这就是我们目前取得的成就。不过在当下这一刻我又想了想,我还是想强调我十分幸运,因为当我们开始这个项目的时候,每个人都清楚这是一个好的科研点子,但几乎没人敢打包票这一定会有成果,包括我自己。某种意义上这就是一次不能保证成功的冒险,但我们运气很好,克服了各种挑战,这要感谢合作者们的才华,以及好运气。我们走过漫长的科研之路,最终看到了成果。我依旧要强调我们的好运气,在这个项目好几次快要失败的关头,我和我们重要的合作者总能找到关键的突破口,客服重重困难,走到今天。
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IceCube丨Wikipedia
问题二
这个问题我想绝大多数人都答不上来——获得诺贝尔奖到底是什么感觉?
H:就......感觉很不真实,上周末我还在贝加莫科学节的时候就接到了一通电话,透露我将会获得诺贝尔奖,当时我就感觉不可思议,现在得知这一切都是真的,这种不真实感更加强烈了......不过我觉得,对我来说除了获得这个奖,更大的欣慰就是我想这个奖能够让那些真正勇敢的人得到认可,他们在这个项目刚开始的时候就投了我一票主动加入。我现在这么说可能不太好,但当时没有哪个真正有声望、持保守态度的物理学家愿意加入,而有很多非常优秀的人愿意这么做。正因如此我今天才能站在这里。
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IceCube探测器示意图丨icecube.wisc.edu
问题三
冰立方开启了一扇可以称之为「中微子天文学」或「中微子天体物理」的新窗口,关于宇宙我们可以透过这扇窗口获得什么新洞见呢?
H:这个问题最令人兴奋的一点是我目前还不能很好的回答这个问题。关于中微子天文学,按照Pearce教授的讲述,就是他确实可行。当我们在建造这个探测器的时候,我们不仅要冒着许多技术上的风险,其实最大的风险是没有人清楚如果要探测大气层之上来自宇宙的中微子,一千米见方的探测器到底够不够大。后来我们只花了两年就找到了中微子,可以说是非常幸运了。现在真正的天文学研究还需要继续开展,我们看到了空间弥散通量中的一些源的第一批证据,这些内容在刚才的报告中已经展示过了。目前这项科学研究最初给出的迹象是:我们已经发现了来自其他星系超大质量黑洞的中微子证据。这些中微子非常明亮,亮度甚至要盖过我们所在的星系。所以当你只关注来自宇宙的中微子时,你并不能看到银河系。我们努力了很久,才在多年来收集的数据中确凿无误地发现了属于银河系的中微子,这一工作也要感谢在两年前被授予诺奖的机器学习研究,没有先进的AI加持我们就没法做出这个发现。总的来说目前的成果仅仅是序章,后续还有更多的科研课题等着我们。
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透过中微子透镜(蓝色)看到的银河系图像丨icecube.wisc.edu
问题四
我们知道你现在在意大利,作为新科诺奖得主,你打算怎么度过这一天剩下的时间?
H:我正在起草一份提案,我希望诺奖能帮助这份提案顺利获得通过(笑)。我在前面回答里提到我刚参加了一个科学节,那几天假期感觉挺棒的,现在我还在意大利参加一个委员会会议,这就是我的计划。
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南极洲中微子天文学发展史丨icecube.wisc.edu
问题五
你可以简单讲讲这项工作背后的想法是从何而来的吗?当时你是博士生,博士后还是说已经是教授了?
H:我的职业生涯其实没有太多波澜,我先是在比利时鲁汶天主教大学学习,后来去了欧洲核子研究中心,成为一位粒子物理学家,1971年在威斯康星麦迪逊大学访问了6个月,之后就一直在那里。整个项目得以开展离不开学校的大力支持,威斯康星是一个特别的地方,他所提供的科研环境使得像 IceCube 这样的实验得以落实。所以当这个想法出现的时候,我也很幸运,自己正好身处一个合适的地方。
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我们的太阳系在中微子中丨icecube.wisc.edu
问题六
在五十年或者上百年后,我们有没有可能进一步解读这些来自外太空的中微子?说不定它们里面会包含来自其他文明的信息。
H:类似的想法已经有人提出了,我有几位朋友就推测说这会是一种与外星人的理想交流形式。不过我大概不会操心类似的问题,我们眼前的中微子天文学就有足够多的现实难题等着我去操心了。当然话又说回来,当你打开了一扇观察宇宙的新窗户,你总会有一些意想不到的新发现。我可以确定的是五十年以后我们需要比现在大得多的探测器来探测中微子,实际上包括我们在内的许多学者已经开始着手思考这样的未来。
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中微子天文学发展史丨icecube.wisc.edu
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