38年5次获得诺贝尔奖，这个领域为何如此重要？

10月6日，诺贝尔物理学奖花落比利时科学家弗朗西斯·哈尔岑。这位年逾七旬的研究者，凭借在南极“冰立方”中微子观测项目中的开创性工作，摘得了物理学界的最高荣誉。

中微子被学界称为“幽灵粒子”，它是宇宙中数量第二多的基本粒子，却极难被捕捉。它的质量轻到可以忽略不计，不带任何电荷，几乎不与普通物质发生相互作用，每秒都有数以百亿计的中微子穿过我们的身体，而我们毫无察觉。哪怕是厚度达数亿公里的铅板，也拦不住它的脚步。

可正是这个看似“无关紧要”的粒子，藏着宇宙最深层的秘密。

它是目前唯一被实验证实突破粒子物理标准模型的存在，中微子振荡现象的发现，让人类看到了通往大统一理论的可能；它或许就是暗物质的候选者之一，能解释星系为何不会分崩离析；它甚至可能解答宇宙为何存在——大爆炸初期物质与反物质本应等量湮灭，正是中微子可能存在的CP破坏，让物质侥幸留存，才有了今天的星系、恒星与我们。

研究中微子的最大难题，是如何捕捉它偶发的相互作用。哈尔岑在1988年就提出，南极厚达近三公里的纯净冰层，是天然的探测介质。中微子撞击冰层原子核时，会产生高速带电粒子，在冰中激发出微弱的切伦科夫蓝光，而厚实的冰层既能隔绝阳光与宇宙射线的干扰，又能让蓝光传播足够远的距离被探测器捕捉。

他牵头组建了三百多人的国际科研团队，克服了极地钻探、设备部署与维护的重重困难，最终建成了覆盖一立方公里的冰立方探测器。2013年，冰立方首次探测到太阳系外的高能宇宙中微子；2017年，它更是将一颗中微子追溯到30亿光年外的耀变体，首次锁定了高能中微子的源头，为宇宙射线起源研究提供了关键线索。

有意思的是，哈尔岑直到2020年都未曾踏足南极，全程通过远程指挥推进项目。他的父亲想让他学习工程学，但他毅然决然改学理论物理，远离这些复杂的工程作业。但机缘巧合之下，他又转而主导“冰立方”这个全球最大的中微子合作工程。哈尔岑自己也调侃说，几十年来兜兜转转，又做回了“老本行”。