中微子

中微子是已知十七种基本粒子中最不为人所知的一种。

中微子是宇宙中最“羞怯”的粒子，不带电荷，质量几乎为零。

科学家发现，中微子是一种电中性的基本粒子，通过弱相互作用和引力与其他物质发生相互作用，其中弱相互作用力程很短。

寻找宇宙中微子起源的工作，由此正式拉开序幕。

哈尔岑从上世纪80年代开始研究利用天然冰层建造中微子望远镜的可能性，参与了IceCube前身AMANDA实验。

哈尔岑最重要的贡献，是推动科学家把南极地下约一立方公里的天然冰层变成了一台巨型“中微子望远镜”，并最终用它证明，来自遥远宇宙的高能中微子能够被人类捕捉。

位于南极的“冰立方”中微子实验，可以理解为巨型的天文望远镜，其探测元件共5000多个，均掩埋在1.5到2.5公里下的冰川冰层中，形成长宽高各1公里的探测阵列，成为世界最大的中微子探测器。

按计划，这一中微子望远镜整体布设于3500米深海底部，由约1000根中微子探测潜标组成，形成直径约4公里的圆盘状阵列。

王贻芳院士透露，中国科学院高能物理研究所等单位已建议我国启动一个类似“冰立方”的水下中微子探测项目，根据设计方案，探测器体积达到30立方公里。

有意思的是，除了可以“上知天文”，中微子探测还能“下知地理”，因为只有中微子可以穿越整个地球，利用这些粒子就能为地球做CT，真正透视全球。

海铃计划外，王贻芳院士呼吁启动水下中微子探测新项目诺奖第五次授予中微子！

海铃计划外，王贻芳院士呼吁启动水下中微子探测新项目

海铃计划外，王贻芳院士呼吁启动水下中微子探测新项目_东方财富网

2013年，它发现了银河系外的高能中微子，由此开启中微子天文学时代。

虽然中微子天文学已取得一系列重要成果，但王贻芳认为，这一前沿学科还处于起步阶段，未来将逐步进入“通过中微子定量研究天体性质”阶段。

他们介绍，哈尔岑是南极冰立方（IceCube）项目负责人，这个大科学装置项目将1立方公里的纯净冰川改造成粒子探测器，已运行15年，开创了中微子天文学。

在徐东莲回国入职李所的同年，其中微子天文学研究项目获得“海外高层次青年人才专项”支持，主要开展中微子望远镜选址和探测器原型样机研发。

这位女科学家2008年从中科大毕业后，在美10年完成博士后研究，其间在“冰立方”建成之初就赴南极极点，长期致力于寻找高能天体“陶中微子”和高能中微子的瞬变源，并加入我国江门中微子实验合作组，开展中微子天文学方面研究。

随后，他们开始在南极建造首个中微子天文台——“冰立方”的前身：高能中微子探测器阵列（AMANDA）。

但短短数年内，来自不同机构的研究者纷纷汇聚于哈尔岑周围，共同推动南极中微子天文台梦想的实现。

这正是冰立方中微子天文台的了不起之处：五千余个光学传感器深埋冰下，以整个地球为屏障，静静等候那亿万分之一的相遇。

随后，他们在南极建造第一座中微子天文台——冰立方的前身AMANDA。

今天（10月6日），2026年诺贝尔物理学奖被单独颁给82岁的哈尔岑，以表彰他对冰立方中微子天文台以及天体物理来源高能中微子发现作出的决定性贡献。

1988年，他们在波兰的一场会议上，首次提出在南极冰层建造中微子天文台的方案。

弗朗西斯·哈尔岑意识到，把中微子天文台建在地理南极点有诸多优势：当地已有科考站，具备常态化运输保障，科研团队开展工作所需的配套设施一应俱全。

这一构想催生了冰立方中微子天文台，它能够追踪源自遥远宇宙的中微子。

图片来源：“冰立方”中微子天文台官网

当然，像“冰立方”这样的中微子天文台，探测到的远不止目标中微子。

冰立方这类中微子天文台探测到的信号，不只有科研人员寻找的宇宙中微子。

冰立方中微子天文台：为宇宙打开一扇“不靠光”的窗

1988年，他们在波兰的一次会议上首次提出在南极冰层中建立中微子天文台的构想。

哈尔岑（FrancisHalzen），以表彰他对冰立方中微子天文台的决定性贡献，以及对天体物理起源的高能中微子的发现。

约二十年后，曙光初现：“冰立方”中微子天文台记录到高能中微子事件，其特征指向遥远宇宙。

这一构想最终催生了“冰立方”中微子天文台，使人类得以追踪来自遥远宇宙深处的中微子，窥探那些肉眼无法触及的宇宙奥秘。

当地时间10月6日，瑞典皇家科学院决定将2026年诺贝尔物理学奖授予弗朗西斯·哈尔岑，以表彰他对冰立方中微子天文台作出的决定性贡献，以及对天体物理来源高能中微子的发现。

20世纪80年代，哈尔岑在研究宇宙粒子时，得知苏联科学家计划在南极使用无线电接收器捕捉中微子信号。

在那里，中微子产生的闪光在被吸收前可传播达300米，远超预期。

科学家们推测，这些中微子产生于宇宙射线与恒星间稀薄气体原子碰撞之时。

中微子和探测器里的氙之间偶尔会发生相互作用，虽然概率极低，但产生的信号跟暗物质的太像了，分不清楚。

科学家发现，中微子是一种电中性的基本粒子，通过弱相互作用和引力与其他物质发生相互作用，其中弱相互作用力程很短。

为“揪出”宇宙中微子，科学家们必须筛选出冰中发生相互作用的中微子事件。