آیین باور _جایزه نوبل فیزیک ۲۰۲۶ به «فرانسیس هالزن» فیزیکدان بلژیکی-آمریکایی و استاد دانشگاه ویسکانسین-مدیسن تعلق گرفت؛ دانشمندی که بخش مهمی از زندگی علمی خود را صرف یافتن ذراتی کرد که تقریباً هیچ‌چیز نمی‌تواند متوقفشان کند.

آکادمی سلطنتی علوم سوئد این جایزه را به دلیل «مشارکت‌های تعیین‌کننده در رصدخانه نوترینوی آیس‌کیوب و کشف نوترینوهای پرانرژی با منشأ اخترفیزیکی» به هالزن اعطا کرد. این جایزه ۶ اکتبر ۲۰۲۶ اعلام شد.

اما نوترینو چیست و چرا کشف آن تا این اندازه اهمیت دارد؟

نوترینو یکی از گریزان‌ترین ذرات شناخته‌شده در طبیعت است. بار الکتریکی ندارد و برهم‌کنش آن با ماده بسیار ضعیف است؛ به همین دلیل تعداد بسیار زیادی از این ذرات در هر لحظه از زمین و حتی بدن ما عبور می‌کنند، بی‌آنکه ما متوجه حضورشان شویم. تنها در موارد بسیار نادری، یک نوترینو با ماده برهم‌کنش می‌کند و اثری قابل آشکارسازی به جا می‌گذارد.

هالزن در دهه ۱۹۸۰ به ایده‌ای رسید که در نگاه نخست شگفت‌انگیز به نظر می‌رسید: چرا از یخ‌های شفاف و عمیق قطب جنوب به عنوان آشکارساز عظیم نوترینو استفاده نکنیم؟

نتیجه این ایده، رصدخانه «آیس‌کیوب» شد؛ مجموعه‌ای عظیم از آشکارسازهای نوری که در عمق بیش از دو کیلومتری یخ‌های قطب جنوب قرار گرفته‌اند. این سامانه تقریباً یک کیلومتر مکعب یخ را به یک آشکارساز غول‌پیکر تبدیل کرده است.

چرا یخ؟

چون دانشمندان نمی‌توانند خود نوترینو را مستقیماً ببینند. آنها منتظر لحظه‌ای هستند که یک نوترینو، در موارد بسیار نادر، با ماده برخورد کند. در چنین برخوردی ذرات ثانویه ایجاد می‌شوند و نور بسیار ضعیفی تولید می‌کنند؛ حسگرهای آیس‌کیوب همین نور را ثبت می‌کنند.

از کنار هم گذاشتن این ردپاهای نوری می‌توان مسیر و انرژی نوترینو را بازسازی کرد و سرنخی درباره جایی که این ذره از آن آمده است به دست آورد.

اهمیت کشف زمانی آشکارتر می‌شود که بدانیم نوترینوها تقریباً بدون تغییر از میان ماده عبور می‌کنند. برخلاف نور که ممکن است در مسیر جذب یا منحرف شود، نوترینو می‌تواند از دل فضا و ماده عبور کند و اطلاعاتی از رویدادهای بسیار دور کیهانی با خود به زمین بیاورد.

به این ترتیب، آیس‌کیوب فقط یک آشکارساز ذرات نیست؛ ابزار تازه‌ای برای نگاه کردن به جهان است.

دانشمندان با استفاده از نوترینوهای پرانرژی توانسته‌اند به سراغ برخی از پرانرژی‌ترین پدیده‌های کیهان بروند؛ از جمله محیط‌های پیرامون اجرام بسیار پرانرژی و منابع دوردست کیهانی. این دستاورد عملاً راه را برای «نجوم نوترینویی» گشود؛ روشی متفاوت برای مطالعه جهان که در کنار نور و دیگر پیام‌رسان‌های کیهانی، اطلاعات تازه‌ای درباره کیهان در اختیار دانشمندان می‌گذارد.

یکی از نکات مهم درباره آیس‌کیوب، مقیاس آن است. این پروژه حاصل کار یک دانشمند تنها نیست. یک همکاری علمی بین‌المللی در ساخت و بهره‌برداری از آن نقش داشته و پژوهشگران کشورهای مختلف در این پروژه مشارکت کرده‌اند. بنیاد ملی علوم آمریکا نیز از مراحل طراحی، ساخت و فعالیت آیس‌کیوب پشتیبانی کرده است.

هالزن اکنون ۸۲ سال دارد و ایده‌ای که دهه‌ها پیش دنبال کرد، به یکی از ابزارهای مهم فیزیک ذرات و اخترفیزیک تبدیل شده است.

شاید جذاب‌ترین بخش این داستان همین باشد: برای کشف چیزی که از دورترین نقاط کیهان به سوی زمین می‌آید، دانشمندان به جای ساختن یک تلسکوپ بزرگ‌تر، به زیر پای خود نگاه کردند؛ به یخ‌های قطب جنوب.

و این همان جایی است که علم، گاهی مسیرهای غیرمنتظره‌ای برای دیدن جهان پیدا می‌کند.

نوبل فیزیک ۲۰۲۶ یادآور این حقیقت است که برای شناخت بزرگ‌ترین ساختارهای جهان، گاهی باید سراغ کوچک‌ترین ذرات آن رفت.