哈尔岑获诺贝尔物理学奖：他把南极的冰变成了捕捉幽灵粒子的望远镜

毎秒、大量のニュートリノがあなたの体を通過していますが、あなたは全く感じません。

この文を聞いている間に、すでに10億個以上のニュートリノがあなたの手を通過しました。

ニュートリノはほとんど何とも反応しないため、科学者は「幽霊粒子」というニックネームをつけました。

今年のノーベル物理学賞は、幽霊を「捕まえる」方法を見つけ出した人物に贈られました。

10月6日、82歳のベルギー人物理学者フランシス・ハルツェン氏が受賞しました。氷立方ニュートリノ天文台への決定的な貢献と、宇宙由来の高エネルギーニュートリノの発見が理由です。

今年の物理学賞の受賞者は彼一人だけで、これは過去30年以上で非常に珍しいことです。

ニュートリノを観測する際の最大の問題は、捉えどころがなさすぎることです。

確率を高めるには、非常に巨大な検出器が必要です。

1988年、ハルツェン氏は大胆な提案をしました。南極の氷をそのまま利用しようというものです。

南極の氷は厚く純粋で、ほぼ透明であり、巨大な検出器として最適です。

そこで科学者は、南極にあるアメリカのアムンゼン・スコット基地付近で氷に86本の深い穴を掘り、5160個の光センサーを設置しました。

これらのセンサーは氷下約2キロメートルに分布しており、合計で1立方キロメートルの氷を利用しています。

このプロジェクト全体は2010年に完工し、費用は2億7900万ドルでした。14カ国から450人以上の科学者が参加しました。

では、どのようにしてニュートリノを「見る」のでしょうか。

ほとんどのニュートリノは氷をそのまま通り抜けます。

しかし時々、ニュートリノが氷中の原子に衝突し、他の粒子を生成します。これらの粒子は氷中を高速で移動し、かすかな青い光を発します。

センサーがこの光の位置と時間を記録することで、科学者はニュートリノが空のどの方向から来たのかを逆算できます。

2013年、つまり氷立方が正式稼働を開始してから2年後、チームは太陽系外由来の高エネルギーニュートリノ28個を発見したと発表しました。

これは人類が遠い宇宙から来るニュートリノを確認して観測した初めての事例です。

その後、氷立方はあるニュートリノを遠方の銀河まで追跡し、さらには銀河系の「ニュートリノ地図」を作成しました。

そのため、ノーベル委員会はハルツェン氏の業績が全く新しい天文学を開いたと評価しました。

以前、私たちは光を使って宇宙を観測していました。現在では、ニュートリノも利用できます。

ニュートリノの利点は、ほとんど遮られることがなく、非常に遠くからの情報をありのままに地球へ運んでくれる点です。

最後に、私たち自身に関する話題を一つ。

先週、ウルフ賞を受賞したイェ・ジュン氏を紹介し、彼がノーベル賞の有力候補であると伝えました。

結果として、今年の物理学賞はハルツェン氏に贈られました。

風向計はあくまで風向計ですが、イェ・ジュン氏の時計とハルツェン氏の氷は同じことを目指しています。最も賢明な方法を用いて、私たちが普段まったく感知できないものを測定することです。

南極の氷の中で「幽霊粒子」を観測するために2億ドル以上を費やす価値があると思いますか。