Нобелевскую премию по физике получил Фрэнсис Хальцен за разработку детектора нейтрино IceCube

Шведская королевская академия наук приняла решение присудить Нобелевскую премию по физике 2026 года Фрэнсису Хальцену «за решающий вклад в работу нейтринной обсерватории IceCube и открытие высокоэнергетических нейтрино астрофизического происхождения».

Фрэнсис Хальцен заложил основу для совершенно нового направления в астрономии, говорится в заявлении Нобелевского комитета.

Его идея заключалась в том, чтобы использовать лед ледников Южного полюса для улавливания частиц, называемых нейтрино. Результатом стала нейтринная обсерватория IceCube, способная отслеживать нейтрино, происходящие из далекого космоса.

Хальцен сыграл решающую роль в создании нейтринной обсерватории IceCube — ледяного куба объемом в один кубический километр, оснащенного световыми датчиками. С помощью IceCube ученые могут регистрировать нейтрино, возникающие в результате процессов с чрезвычайно высокой энергией в далекой Вселенной.

Фрэнсис Хальцен родился 23 марта 1944 года в бельгийском городе Тинен. В 1969 году защитил докторскую диссертацию в Левенском католическом университете (KU Leuven) в Бельгии. Он профессор Университета Висконсин–Мэдисон в США.

Неуловимые частицы из космоса, зафиксированные на Южном полюсе

Нейтрино — это частицы, которые исключительно слабо взаимодействуют с веществом, поэтому их особенно сложно обнаружить. Очень редко отдельное нейтрино вступает во взаимодействие с атомным ядром, что позволяет обнаружить их с помощью соответствующих приборов.

«Нейтрино — призрачные частицы, они практически не имеют массы, движутся со скоростью света и могут пересечь всю галактику напрямую, так ни разу ни с чем и не столкнувшись. Вот почему, чтобы разглядеть их, требуется огромный детектор», — пояснил в интервью Би-би-си профессор Оксфордского университета Субир Саркар.

Ученым давно известно, что в космосе существуют естественные ускорители частиц, которые выбрасывают частицы с энергией, в миллион раз превышающей ту, которую можно достичь в лабораториях на Земле. Многое в этих источниках остается загадкой: что это за источники, где они находятся и какие основные процессы в них происходят?

Землю ежесекундно бомбардируют космические лучи, состоящие из бессчетного количества частиц, протонов и нейтронов, разогнанных мощными электромагнитными полями почти до световых скоростей. Движение этих лучей хаотично, и определить их точный источник практически невозможно. Но по пути частицы эти сталкиваются с газом и пылью в межзвездном пространстве.

Нейтрино с чрезвычайно высокими энергиями возникают в тех же средах, что и другие типы частиц. Однако, в отличие от других частиц, нейтрино достигают нас, не меняя направления и не теряя энергии, и как следствие, могут предоставить информацию, недоступную никаким иным способом.

Фрэнсис Хальцен впервые представил свою концепцию регистрации нейтрино на Южном полюсе в 1988 году. Когда нейтрино сталкивается с атомным ядром, возникает вспышка света, которую можно отследить с помощью датчиков, установленных в прозрачном ледниковом льду.

Лед Южного полюса обладает множеством преимуществ, поскольку он свободен от различных видов примесей, а сама область геологически стабильна и не подвержена землетрясениям. Идея Хальцена вскоре получила поддержку других исследователей, и всего через несколько лет были проведены предварительные испытания датчиков во льду.

Космические нейтрино с чрезвычайно высокими энергиями встречаются очень редко, поэтому для наблюдения достаточного количества столкновений требуется огромный объем льда. IceCube занимает объем в один кубический километр, и его строительство было завершено в 2011 году. Вскоре исследователи обнаружили первые высокоэнергичные нейтрино, а спустя несколько лет зарегистрировали нейтрино, которые, по всей видимости, родились далеко за пределами нашей Солнечной системы.

«Фрэнсис Хальцен возглавил международную команду исследователей и инженеров, которые создали фантастический прибор. Его упорство и научное видение проложили путь для нового вида астрономии», — говорит Марк Пирс, председатель Нобелевского комитета по физике.

Взаимодействия нейтрино, которые непрерывно регистрируются IceCube, предоставят исследователям новые знания о бурных условиях, в которых могут возникать высокоэнергичные нейтрино, и даже могут раскрыть ранее неизвестные космические явления.

Нобелевская премия по физике

Лауреатами Нобелевской премии по физике 2025 года стали британец Джон Кларк, американец Джон М. Мартинис и француз Мишель Х. Деворе.

Они получили премию за открытие макроскопического квантово-механического туннелирования и квантования энергии в электрической цепи.

Начиная с 1901 года, Нобелевскую премию в области физики присуждали 120 раз, ее лауреатами стали 228 человек.

Самый молодой лауреат премии по физике — Лоренс Брагг, получивший премию в 1915 году в возрасте 25 лет. Самый пожилой — лауреат 2018 года Артур Эшкин, получивший премию в 96-летнем возрасте.

Нобелевская неделя традиционно проходит в Стокгольме в начале октября. Премия по физике — вторая из вручаемых.

В первый день становятся известны лауреаты в области медицины и физиологии. Затем следуют вручения в области физики, химии, литературы, и в завершение недели объявляется лауреат Нобелевской премии мира, им может стать не только физическое лицо, но и целые организации.

Это единственная премия, которая присуждается не Шведской, а Норвежской Академией наук.

Кроме того, с 1969 года по инициативе Банка Швеции присуждается ежегодная премия в области экономики памяти Альфреда Нобеля, хотя в его завещании эта категория изначально не была прописана.

Физика была первой областью науки, упомянутой в завещании Альфреда Нобеля. В нем же было указано, что премия по физике должна выдаваться Шведской королевской академией наук.

Академия была основана в 1739 году. На сегодняшний день в ней состоят около 450 шведских и 180 иностранных ученых.

Члены Нобелевского комитета назначаются Академией сроком на три года.

Скачайте новое приложение BBC World Service!

При первом открытии приложения выберите «BBC News Русская служба» и получайте уведомления о важных новостях, аналитике, видео и подкастах.

Важно: новое приложение недоступно на территории Великобритании и США.