瑞典皇家科學院六日宣布,將二〇二六年諾貝爾物理學獎頒給比利時出生的美國籍粒子物理學家哈爾森(Francis Halzen),以表彰他對「冰立方微中子天文台」的關鍵貢獻,以及發現來自天文物理起源的高能微中子。
現年八十二歲的哈爾森,成功捕捉了被稱為「太空幽靈使者」的微中子,為人類探索遙遠宇宙提供了全新的視野。
瑞典皇家科學院在新聞稿中指出,微中子無所不在卻極難察覺,可輕易穿透整個地球與人體,不會改變方向也不會損失能量,人們對此毫無感覺。
科學家早已知曉,宇宙中存在天然的粒子加速器,但極高能量的微中子非常罕見。不同於其他粒子,微中子抵達地球時能保留原始資訊,意味著它們可以提供其他觀測方法無法取得的宇宙奧秘。
哈爾森早在一九八八年就率先提出在南極冰層捕捉微中子的構想。他發現,當微中子在極少數情況下與原子核發生碰撞時,會產生一道閃光。而南極不受干擾且地質穩定,正是裝設感測器、追蹤這些閃光的絕佳環境。
在他的領導下,涵蓋一立方公里冰層、配備光感測器的「冰立方微中子天文台」於二〇一一年完工。研究人員隨後發現了第一批高能微中子,幾年後更發表研究成果,證實這些微中子必定來自太陽系以外的遙遠區域,尋找宇宙微中子起源的工作就此正式展開。
諾貝爾物理學獎委員會主席皮爾斯(Mark Pearce)盛讚,哈爾森帶領由國際研究人員與工程師組成的團隊,提供了卓越的儀器,「他的堅持與科學遠見,為新型態的天文學鋪路。」
哈爾森在義大利透過電話連線坦言:「這是一個大驚喜,我顯然沒有預料到。」他表示,這份榮耀應歸功於在計畫初期就勇敢加入的國際團隊夥伴。
針對外界好奇微中子是否可用來接收外星文明的訊息,哈爾森承認,確實有人推測這是與外星人交流的理想方式,但他不會朝這個方向發展,「我們目前有足夠多現實的問題需要處理。」
台灣也參與了這項研究。中研院物理所與哈爾森主持的南極「冰立方微中子天文台」團隊合作,協助開發開源軟體,分析天文台取得的資料。其中一位團隊成員自二〇〇九年起就加入哈爾森的團隊,二〇二一年到中研院服務後,成為冰立方台灣機構的負責人,投入強子交互作用模型研究,讓資料分析提供可靠的比對基準。
國內專家指出,微中子作用力極弱,過去學界難以證實銀河系以外存在微中子,哈爾森的研究讓人類首度可以接收獨特的宇宙訊息,有助科學界更了解宇宙的產生機制。這項研究的後續成果,值得持續關注。