新闻
播报
播报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
配图:播报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
新闻导读
播报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通勤路上听音频讲解特别合适,语速不赶,吐字也清楚。正误对照版块适合快速建立框架,也方便转发给家人。概念关系图帮助把术语放到网络里,不再孤立背词。方法比结论更让人长进,带出应用后在生活里也继续生效。转给通勤族时也不担心语气太冲或太玄乎。写给后来者:别指望一夜变专家,但真的能变清醒。
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。
网友观点
农业粮食主题接地气,城市读者也能理解田间和餐桌之间的关系。图示和类比都挺到位,读完往往能记住核心观点,而不是只剩“好神奇”。转给想辟谣的家人时也不担心语气太冲或太玄乎。离线下载后没网也能看,自习室或地铁里不至于中断。朋友圈少转发谣言后,自己的信息环境都清净一点。若你也怕“不懂”,不妨从一条条小问题开始。
免责声明:本文内容来自公开报道与编辑整理,仅供参考。转载请注明出处;版权争议请联系本站核实处理。页面地址:http://www.gxycedu.cn/te_inform?id=yrwnvi-923391p%3D13p%3D2p%3D2



评论区
热门讨论 · 占位展示期待你的精彩发言。