就在刚刚，2026 年诺贝尔物理学奖揭晓！

这一次没有任何并列，得主只有一个人：

比利时裔美籍物理学家、美国威斯康星大学麦迪逊分校教授弗朗西斯 · 哈尔岑（Francis Halzen）获得此殊荣。

如果你不知道这个大学，你应该也会知道它有个知名的中国科技互联网领域的校友——

拼多多创始人，黄峥。

诺贝尔委员会给出的获奖理由是——表彰他对 IceCube（冰立方）中微子天文台的决定性贡献以及对天体物理来源高能中微子的发现。

此前，大家预测了今年诺贝尔物理学奖的热门方向：

包括量子反常霍尔效应（凝聚态物理）、高效有机发光二极管（OLED）技术（光电器件）、室温磁电多铁材料（凝聚态物理 / 材料物理）、转角电子学 / 莫尔量子材料（凝聚态物理）、超冷原子与光晶格钟（量子精密测量）、超材料与变换光学（应用物理）等。

甚至还预测了华人和中国研究学者。

但万万没想到，最后今年诺贝尔物理学奖竟然颁给了高能天体物理——高能中微子方向的奠基人弗朗西斯 · 哈尔岑（Francis Halzen）。

而利用阿蒙森 - 斯科特南极站的 IceCube 微中子观测站，未来，人类可以捕获来自遥远宇宙中能量极高过程的中微子，而中微子相互作用将为研究人员提供关于高能中微子产生的剧烈环境的新知识，甚至可能揭示以前未知的宇宙现象。

探索宇宙、寻找宇宙起源、天体演化及高能天体物理过程，才是今年诺奖颁给弗朗西斯 · 哈尔岑（Francis Halzen）的本意。

这不是一个奖励某个精妙理论的奖项，而是一个奖励有人肯花二十年、在南极冰盖底下真刀真枪埋出一台大机器的工程奖。

诺奖得主把一立方公里南极冰改造成中微子望远镜

要理解这事的分量，得先搞清楚天文学家以前是怎么看宇宙的。

过去几百年，我们关于宇宙的信息几乎都靠电磁波，从无线电到伽马射线，本质都是光子。

但光子有两个毛病，一是被尘埃和气体挡，二是被磁场掰弯方向。宇宙里那些最暴烈的地方，比如星系中心的超大质量黑洞、黑洞喷流、超新星爆炸，光子刚跑出来就被吸收或者散射掉了，传到地球时早就面目全非。

于是，天体物理学家一直在找别的信使，中微子就是最好的那个候选。

中微子是一种 " 幽灵粒子 "，无处不在，能轻易穿透地球和人体，却几乎不留痕迹、不易被察觉。

" 这种几乎不与物质作用的‘隐身’特性，使中微子成为完美的宇宙信使，携带着关于宇宙诞生与演化的古老信息。" 中国科学院高能物理研究所王贻芳院士指出，中微子可以分为 3 种：电子中微子、缪中微子和陶中微子。

极少数情况下，单个中微子会与原子核发生相互作用，这使得拥有合适设备的人有可能发现它们。

中微子不带电，只参与弱相互作用和引力，这意味着它从诞生起就不被磁场偏转，也几乎不跟任何东西反应，能横穿整个银河系而不损失方向。

它是宇宙里最干净的信号，问题是，正因为它不跟东西反应，你也就几乎抓不到它。通俗说，就是你需要一光年厚的铅板才能把一个中微子挡住。探测器做小了，一年等来几个本底噪声，根本不够看。

科学家们早就知道宇宙中存在天然粒子加速器，它们发射出的粒子能量比地球实验室所能达到的能量高出百万倍。

关于这些加速器，仍有许多谜团：它们是什么？它们在哪里？它们内部的主要过程是什么？

中微子具有极高的能量，与其他粒子一样在相同的环境中产生。然而，与其他粒子不同的是，中微子到达地球时不会改变方向或损失能量。这意味着它们可以提供其他任何方式都无法获取的信息。

本届诺奖得主弗朗西斯 · 哈尔岑，1944 年出生于比利时蒂嫩。1969 年获得比利时鲁汶大学博士学位。

1987 年，弗朗西斯 · 哈尔岑在堪萨斯大学听一个讲座，冰川学家告诉他，苏联人打算用南极冰探测中微子的射电信号。

他算了一下，发现这个方案的阈值太高，干脆把思路反转过来，用冰本身作为切伦科夫辐射介质。

之前所有人都在海水里搞这件事，美国的 DUMAND 项目在夏威夷外海 4800 米深部署了一串传感器，结果被海洋生物发光和钾 40 噪声折腾到 1995 年直接下马。

而弗朗西斯 · 哈尔岑押注的是，南极的古冰足够纯净、足够透明，适合探测中微子的射电信号。

因此，弗朗西斯 · 哈尔岑于 1988 年首次提出了在南极捕获中微子（IceCube）的设想：当中微子与原子核碰撞时，会产生一道闪光，这种闪光可以被透明冰川冰层中的传感器追踪。

IceCube 的思路因此非常直接，既然抓不到，那就把探测器做到足够大。

整个装置埋在南极点附近 Amundsen-Scott 站底下，冰面往下 1450 米到 2450 米之间，86 串光电倍增管像筷子一样插进冰里，每串 60 个数字光学模块，一共 5160 个，模块间隔 17 米一串，横向间距 125 米，把整整一立方公里、重约十亿吨的南极冰变成了一个巨型切伦科夫光探测器。

中微子在这坨冰里撞上一个原子核，产生的带电粒子速度超过冰里的光速，会激发出一圈蓝光，光电管记录下这圈光到达的时间和强度，反推中微子从哪来、带多少能量。

事实上，南极冰层具有诸多优势，因为它不受各种干扰，而且该地区地质稳定，没有地震。哈尔岑及其设想很快获得了其他研究人员的支持，几年后，研究人员便对冰层中的传感器进行了初步测试。

宇宙中高能中微子极其罕见，因此需要巨大的冰体积才能观测到足够数量的碰撞。

1991 年，他们先在格陵兰冰芯上把光电管塞进钻孔验证透明度，1993 年起在南极搞了个缩小版叫 AMANDA，最初在 800 米到 1000 米深处发现冰里裹着大量 50 微米大小的气泡，散射得一塌糊涂，所以，他们只能把探测串一直打到 1500 米以下才解决问题。

AMANDA 一直运转到 2009 年退役，期间把关键的热水钻钻孔、光电子探测器封装、噪声抑制全跑通了一遍。

最终，IceCube 探测器覆盖了整整一立方公里，于 2011 年建成。

建成之后，研究人员很快发现了首批高能中微子，并在几年后发表了他们的发现，表明这些中微子必定起源于太阳系之外。寻找宇宙中微子源的探索由此正式展开。

最戏剧性的一幕发生在 2017 年 9 月 22 日。IceCube 当天探测到一个 290TeV 的 μ 子中微子，方向误差只有 0.06 度，正好指向一个正在伽马射线耀发的耀变体 TXS 0506+056，那个源的伽马射线通量最近几个月涨了 7 倍，告警在一分钟内发给全球望远镜。

这是人类第一次把一个中微子和一个具体的天体源对上号，也坐实了宇宙加速器产生中微子这条物理链路。

后面几年的结果越攒越扎实。

2022 年，IceCube 宣布在邻近的活动星系核 NGC 1068 方向上看到 79 个中微子，这个星系离我们 4600 万光年，中心是一个 1500 万倍太阳质量的黑洞。

2023 年，他们第一次在银河系方向上看到弥散的中微子信号。

今年 3 月，他们公布了迄今最高能的一个事件，2019 年 3 月 31 日记录到的一个重建能量 11.4PeV 的 μ 中微子。

所以，这次诺奖不是一个人的荣耀，而是 IceCube 这个运转了十几年、持续出成果的国际合作装置，58 家机构、14 个国家、约 450 人都挤在这个项目里。

但弗朗西斯 · 哈尔岑从 1987 年那个在听众席里灵光一闪的讲座，到 2011 年 IceCube 建成，再到 2026 年站在诺奖，中间隔了快四十年。

IceCube 没有灵光一现的瞬间，只有四十年、两代工程师、一茬茬博士生，在零下五十度的南极夏天，用热水钻把一串串玻璃球插进两公里厚的冰里，然后等着宇宙里某个不知道名字的黑洞，朝地球方向吐出一颗中微子，刚好撞在其中一颗玻璃球上。

" 弗朗西斯 · 哈尔岑领导着一支国际研究人员和工程师团队，他们为我们提供了一台出色的仪器。他的坚韧不拔和科学远见为一种新型天文学铺平了道路，" 诺贝尔物理学奖委员会负责人马克 · 皮尔斯说。

IceCube 不断收集的中微子相互作用将为研究人员提供关于高能中微子产生的剧烈环境的新知识，甚至可能揭示以前未知的宇宙现象。

除了冰立方中微子天文台（IceCube）装置之外，国内也在做类似的实验。

目前，在广东做了一个大科学装置江门中微子实验（JUNO），在精密测量中微子性质、太阳中微子偏差等进行前沿技术研究。

所以，这个方向的探索依然奖持续下去。

诺贝尔物理学奖小知识

截至 2025 年，诺贝尔物理学奖自 1901 年起共颁发 119 次，其中 1916 年、1931 年、1934 年、1940 年、1941 年和 1942 年六个年份没有颁奖。

从 1901 年到 2025 年，共有 230 位获奖者获得诺贝尔物理学奖。

由于美国物理学家 John Bardeen 曾在 1956 年和 1972 年两次获奖，这也是人次比人数多出一个的原因。

119 次颁奖中，47 次为单独获奖，33 次由两人共享，39 次由三人共享。最年轻的获奖者是英国物理学家 Lawrence Bragg，1915 年获奖时年仅 25 岁，获奖贡献是用 X 射线对晶体结构进行分析。

过去十年，诺贝尔物理学奖的走向勾勒出物理学最活跃的几条主线。

2015 年，日本科学家 Takaaki Kajita 和加拿大科学家 Arthur B. McDonald 因发现中微子振荡、表明中微子具有质量获奖。

2016 年，英美三位科学家 David J. Thouless、F. Duncan M. Haldane 和 J. Michael Kosterlitz 凭借拓扑相变和拓扑相物质的理论发现获奖。

2017 年，三位美国科学家 Rainer Weiss、Barry C. Barish 和 Kip S. Thorne 因对 LIGO 探测器和引力波观测的决定性贡献获奖。

2018 年，美国科学家 Arthur Ashkin、法国科学家 Gerard Mourou 和加拿大科学家 Donna Strickland 因在激光物理学领域作出开创性发明获奖。

2019 年，美国科学家 James Peebles 因物理宇宙学的理论发现获奖，瑞士科学家 Michel Mayor 和 Didier Queloz 因发现一颗围绕类太阳恒星运行的系外行星共同获奖。

2020 年，英国科学家 Roger Penrose 因发现黑洞形成是广义相对论的有力预测获奖，德国科学家 Reinhard Genzel 和美国科学家 Andrea Ghez 因在银河系中心发现一个超大质量致密天体一同获奖。

2021 年，美籍日裔科学家 Syukuro Manabe 与德国科学家 Klaus Hasselmann 因物理模拟地球气候、量化变化并可靠预测全球变暖获奖，意大利科学家 Giorgio Parisi 因发现从原子到行星尺度物理系统中无序与波动的相互作用获奖。

2022 年，法国科学家 Alain Aspect、美国科学家 John F. Clauser 和奥地利科学家 Anton Zeilinger 因进行纠缠光子实验、确立贝尔不等式的违反并开创量子信息科学获奖。

2023 年，美国科学家 Pierre Agostini、德国科学家 Ferenc Krausz 和法国与瑞典科学家 Anne L ’ Huillier 因开发产生阿秒光脉冲的实验方法、用于研究物质中的电子动力学获奖。

2024 年，美国科学家 John J. Hopfield 和加拿大科学家 Geoffrey E. Hinton 因基于人工神经网络实现机器学习的基础性发现和发明获奖。这些工作横跨粒子物理、天体宇宙、凝聚态、光学与气候研究，直到机器学习，几乎覆盖当代物理学的主要方向。

2025 年，美国科学家 John Clarke、Michel H. Devoret 和 John M. Martinis 共同获奖，以表彰他们发现电路中的宏观量子力学隧穿效应和能量量子化。

百年颁奖史上还有几组具体的数字。

最年长的获奖者是美国物理学家 Arthur Ashkin，2018 年获奖时已 96 岁。226 位得主中共有 5 位女性，分别是 1903 年的 Marie Curie、1963 年的 Maria Goeppert-Mayer、2018 年的 Donna Strickland、2020 年的 Andrea Ghez 和 2023 年的 Anne L ’ Huillier。

这 5 人中，Marie Curie 还在 1911 年获得诺贝尔化学奖。早在 1903 年，她就与 Pierre Curie 共同获得了物理学奖。

当年与 Lawrence Bragg 一同站上台的还有他的父亲 William Bragg，两人是名单上第一对获奖父子。Niels Bohr 于 1922 年获得物理学奖，其子 Aage N. Bohr 于 1975 年获奖。

Manne Siegbahn 于 1924 年获奖，其子 Kai M. Siegbahn 于 1981 年获奖。J. J. Thomson 于 1906 年获奖，其子 George Paget Thomson 于 1937 年获奖。