他在南极造了座望远镜，拿了诺奖，自己却一次南极都没去过

10月6日，瑞典皇家科学院宣布，将2026年诺贝尔物理学奖单独授予美国威斯康星大学麦迪逊分校82岁的弗朗西斯·哈尔岑（Francis Halzen），表彰他对“冰立方”中微子天文台的决定性贡献，以及发现天体物理起源的高能中微子。 甚至，他年轻的时候还想尽办法逃离工程。哈尔岑的父亲是个建筑商，手里有一家传了好几代的建筑公司，一直指望他学工程，将来接手家里的盖楼生意。哈尔岑听了父亲的话，去大学学了工程。 结果只坚持了半年。他实在受不了每天拿墨水画工程制图，索性转去读理论物理，还刻意挑那些不用动手做实验的专业课。 几十年后，为了抓中微子，哈尔岑主持了一场耗资2.79亿美元的工程。整个工程要在冰盖上融掉6500万升冰，成了南极历史上最昂贵、最复杂的一次大施工。 中微子这种粒子极难捕捉，平时穿过地球就像穿过空气一样，几乎不跟任何物质发生反应。物理学家想看它，只能找一个巨大且透明的介质，等中微子偶尔撞上原子时擦出的微弱蓝光。 如果按照书里的结论，冰盖根本不透光，这个项目连1美元的经费都别想申请到。巧的是，哈尔岑当年压根没读过那本教科书。 多年以后，一本被图书馆放错书架的旧书寄到他办公室，他随手翻到这一页，当场吓出一身冷汗。要是当年提前看了这本书，这个项目在第一天就夭折了。 可当他们往冰里打激光测试时，所有人都傻眼了：光到得比预期慢得多，探测器周围白茫茫一片，整个仪器就像泡在了一大桶牛奶里。 美国团队完全找不着北。最后在1994年的一个国际研讨会上，是前苏联贝加尔湖项目的竞争对手拿出了冰芯数据，当面点破了玄机：你们埋得太浅了。 800到1000米深的浅冰里全是残留的微小气泡，把光线全给散射乱了。只有下潜到1300米甚至更深，上亿吨冰层的巨大重压才会把气泡硬生生压进冰的晶格里，冰才真正透明起来。 摸清规律后，工程重新推进。真正的冰立方从2004年开钻。工程师运来相当于一台全功率火车头功率的加热系统，把80多度的热水以每分钟700多升的流量往冰里灌。他们在冰上足足烫了86个深达2500米的大洞，每个洞融出来的直径只有60厘米。 中微子事件的代码全是一长串冷冰冰的数字，大家经常抄错，一位研究生干脆拿美国儿童节目《芝麻街》里的布偶角色给它们起绰号。 冰立方记录到的三个超高能中微子事件，被研究者以芝麻街角色伯特、厄尼和大鸟命名，每个圆点代表一个探测模块，颜色表示光到达的先后（红色最早），圆点越大收到的光子越多，图源：IceCube Collaboration/NSF/威斯康星大学 名字叫开了之后，这位研究生才猛然反应过来：节目里伯特长着瘦长的脑袋，厄尼是张宽脸，可他偏偏把横着摊开的那个信号叫成了伯特。 后来的科学发现一个接着一个。冰立方找到了中微子来自几十亿光年外黑洞耀发的证据，拍下了银河系的中微子全景图，还验证了60年前理论家预言的微观共振。 今年6月19日，比利时物理学家弗朗索瓦·恩格勒（François Englert）去世，享年93岁。他去世时，是唯一一位拿过诺贝尔物理学奖的比利时人。不到4个月，哈尔岑成了第二位比利时出生的得主。 两人的交集还要早得多。哈尔岑在比利时鲁汶大学读博时，恩格勒和搭档罗伯特·布劳特（Robert Brout）每周都来跟学生讨论，布劳特差不多算他半个导师。两人那篇后来成为希格斯机制奠基之作的论文，哈尔岑当年读过，以为讲的是固体物理，没当回事。 这次颁给哈尔岑的奖，还是34年来第一次由一个人独享物理学奖。上一位独自拿奖的人，是1992年发明多丝正比室的法国物理学家乔治·夏帕克（Georges Charpak）。 在这座大仪器背后，参与的科学家有几百人，各国的研究机构有近60家。有人负责钻井，有人提出数字化芯片，日本的年轻学者最早从茫茫数据里翻出了伯特和厄尼。 好在哈尔岑对此看得很开。他多次公开说过，这种大奖根本不是奖给某一个人的，而是奖给整个实验的，自己最大的贡献不过是当年请来了一位懂工程的项目主管。 巴尔赞奖每年颁发一次，以奖励在人文、自然科学、文化领域以及促进人类交流与和平做出贡献的个人或组织。图为2015年哈尔岑获奖的相关报道页面。丨balzan.org 同一时间，美国国家科学基金会的2026财年预算请求，打算把冰立方的日常运行经费砍掉将近一半。而中国在南海筹划的新一代深海中微子望远镜，体积规划已经是冰立方的数倍乃至几十倍。 发布会现场，诺奖委员会打电话给哈尔岑。恰好他人在意大利，和斯德哥尔摩没有时差。他的第一句话是“太意外了，我完全没想到”，接着又说自己手头正在写一份申请，希望这个奖能帮它批下来。现场笑成一片。 人们利用热水融化冰层，在冰层上钻出数千米深的孔洞，然后在冰层中安装了探测中微子所需的光学模组。等到水再次冻结，探测设备就固定在了冰层当中。为确保冰层钻孔顺利，科学家们动用了大型洗车加热器来供应高温水流。 钻设线缆孔的平均耗时约为48小时，钻设每个孔平均消耗18169升燃料，还要用掉超过750000升水。施工只有在夏季才能进行，因此冰立方花了7年时间才建成。 冰立方项目的工作人员们需要前往阿蒙森-斯科特南极站工作与生活。这座科考站位于极其寒冷干燥的南极内陆高原，要乘坐军用运输机才能到达。这里的所有物资都必须通过航空运输，不过科考站的小型温室也可以培育一些新鲜蔬菜作为食物补充。 这里的户外环境十分艰苦，但生活并不算非常枯燥。在日常工作之外，人们可以在这里使用健身房、排球场和篮球场，还能组建俱乐部、成立乐队，或是练习苏格兰舞。在繁忙的夏季，工作人员时常感到可做的事情太多，而时间完全不够用。 最困扰人的细节是，在南极解冻食物需要的时间格外长。冰立方项目的官方网站特别提醒工作人员，冰淇淋必须提前几个小时从冷库取出解冻，否则吃的时候恐怕就得动用钢锯——当年一心想逃离工程学的哈尔岑，大概也没想到过这个工程问题。

📕作者： 李巧玲撰 · 更新于 2026-10-07 11:52:04

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📸 记者 陈刚 摄 · 更新于 2026-10-07 11:52:04