Francis Halzen

Francis Halzen
Ilustracja
Francis Halzen w Padwie (2025)
Państwo działania

 Belgia
 Stany Zjednoczone

Data i miejsce urodzenia

23 marca 1944
Tienen

doktor nauk fizycznych
Specjalność: fizyka cząstek elementarnych, astronomia neutrinowa
Alma Mater

Katolicki Uniwersytet w Lowanium

Doktorat

1969 – fizyka
Katolicki Uniwersytet w Lowanium
promotor: Frans Cerulus

Nauczyciel akademicki
Instytucja

CERN

Okres zatrudn.

1969–1971

Uczelnia

University of Wisconsin-Madison

Okres zatrudn.

od 1971

Nagrody

Nagroda Balzana (2015)
Medal APS za wyjątkowe osiągnięcia badawcze (2026)
Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki (2026)

Francis Louis Halzen (ur. 23 marca 1944 w Tienen) – belgijski fizyk teoretyk specjalizujący się w fizyce cząstek elementarnych i astrofizyce cząstek(inne języki), od 1971 roku związany z Uniwersytetem Wisconsin-Madison. Pomysłodawca i kierownik naukowy projektów detektorów neutrin (cząstek elementarnych bardzo słabo oddziałujących z materią) w lodzie Antarktydy: Antarctic Muon and Neutrino Detector Array(inne języki) (AMANDA) i będącego jej następcą obserwatorium IceCube na biegunie południowym. Laureat Nagrody Nobla z fizyki w 2026 roku za decydujący wkład w rozwój obserwatorium IceCube oraz odkrycie neutrin wysokich energii pochodzenia astrofizycznego.

Życiorys

Wykształcenie

Urodził się i dorastał w Tienen. Jego ojciec, podobnie jak wcześniej dziadek, prowadził firmę budującą drogi i mosty. W czasie II wojny światowej ojciec ukrywał się przez pewien czas w Pirenejach, a ponieważ z firmy niewiele zostało, po wojnie musiał zaczynać od nowa. Jak relacjonował burmistrz Tienen Jonathan Holslag(inne języki), Halzen mówił w wywiadach, że nad prawami mechaniki zaczął się zastanawiać właśnie w rodzinnej firmie. Od połowy lat 50. do początku lat 60. XX wieku uczył się w miejscowej państwowej szkole średniej (ateneum) w klasie o profilu ścisłym.

Jako pierwszy w rodzinie podjął studia uniwersyteckie. Zgodnie z wolą ojca rozpoczął studia inżynierskie, lecz po pół roku porzucił je na rzecz matematyki i fizyki. Zamierzał zostać nauczycielem w szkole średniej w Landen, ale dzięki stypendium belgijskiego Narodowego Funduszu Badań Naukowych (NFWO) zajął się pracą badawczą. Do fizyki cząstek przyciągnęły go postępy tej dziedziny w latach 60. XX wieku. Początkowo zajmował się masywnymi cząstkami zbudowanymi z kwarków (hadronami). Kształcił się na Katolickim Uniwersytecie w Lowanium, gdzie w 1966 roku uzyskał magisterium, a w 1969 roku doktorat na podstawie rozprawy o złamanych symetriach hadronów (Gebroken symmetrieën van hadronen). Formalnym promotorem był Frans Cerulus, ale Halzen wspominał, że rozprawę przygotował w praktyce we współpracy z Robertem Broutem(inne języki). Z Broutem i François Englertem spotykał się co tydzień, a Brout zasiadł ostatecznie w komisji doktorskiej Halzena. W latach 1968–1969 Halzen był pracownikiem naukowym NFWO. W 1972 roku otrzymał na KU Leuven stopień agrégé de l’enseignement supérieur (dosł. „dopuszczony do nauczania w szkolnictwie wyższym”).

CERN i Uniwersytet Wisconsin

W latach 1969–1971 był pracownikiem naukowym w CERN w Genewie. W 1971 roku, jeszcze w CERN, otrzymał zaproszenie na półroczny pobyt badawczy na Uniwersytecie Wisconsin-Madison, gdzie podjął współpracę z Vernonem Bargerem(inne języki), i pozostał tam na stałe. Lata 1971–1972 były okresem kryzysu w finansowaniu fizyki cząstek na amerykańskich uczelniach i wydział nie miał środków na etat podoktorski. Jak wspominał Halzen, ponieważ nie można go było opłacić z funduszy grantowych, wydział zatrzymał go u siebie, zatrudniając w 1972 roku od razu jako profesora asystenta (ang. assistant professor). W 1977 roku został tam profesorem zwyczajnym. Od 1987 roku nosi imienny tytuł profesorski Gregory’ego Breita (ang. Gregory Breit Distinguished Professor), w latach 1991–2021 był profesorem Hilldale (ang. Hilldale Professor), a od 2021 roku jest profesorem Vilasa (ang. Vilas Research Professor). W 1984 roku objął kierownictwo uczelnianego Institute for Elementary Particle Physics Research. W latach 2013–2014 pełnił obowiązki dyrektora Wisconsin IceCube Particle Astrophysics Center (WIPAC).

Równolegle w latach 1971–1983 zajmował stanowisko badawcze w NFWO, a w latach 1977–1983 był wykładowcą na uniwersytecie w Lowanium. Po zamachach z 11 września 2001 roku, gdy pobyt w Stanach Zjednoczonych na podstawie zielonej karty stał się bardzo uciążliwy, przyjął obywatelstwo amerykańskie, a ponieważ prawo belgijskie nie dopuszczało wówczas podwójnego obywatelstwa, musiał zrzec się belgijskiego. Gościnnie pracował m.in. na Uniwersytecie Hawajskim (1980), na Uniwersytecie Helsińskim w ramach Nordita (1982), na Uniwersytecie Tokijskim (1983 i 1987) oraz kilkakrotnie w latach 80. XX wieku na Uniwersytecie w Durham. W 2012 roku był profesorem afiliowanym Uniwersytetu Technicznego w Monachium, a w roku akademickim 2013/2014 – międzynarodowym profesorem Fundacji Francqui(inne języki) na kilku uniwersytetach belgijskich.

Zasiadał w komitetach doradczych eksperymentów Sudbury Neutrino Observatory (SNO) i Telescope Array(inne języki) oraz modernizacji Obserwatorium Pierre Auger. Był też członkiem komitetów doradczych instytutów Maxa Plancka w Heidelbergu i Monachium oraz Institute for Cosmic Ray Research(inne języki) Uniwersytetu Tokijskiego, a także amerykańskiego panelu ustalającego priorytety fizyki cząstek (P5(inne języki)) i europejskiego panelu doradczego astrofizyki cząstek (ang. Astroparticle Physics European Consortium, ApPEC).

Działalność naukowa

Fizyka cząstek i promieniowanie kosmiczne

Poza fizyką cząstek Halzen we wczesnym okresie kariery publikował prace o anomaliach promieniowania kosmicznego i materii kwarkowej(inne języki), o związkach fizyki cząstek z promieniowaniem kosmicznym, o cząstkach emitowanych przez supernowe i o produkcji mionów w atmosferycznych pękach wywołanych przez promieniowanie gamma. Już w latach 70. XX wieku rozważał możliwość wykrywania neutrin wysokich energii ze źródeł kosmicznych, takich jak supernowe. Z czasem zajął się tym, czego fizyka cząstek może się dowiedzieć dzięki cząstkom docierającym z kosmosu i jak astrofizyka może skorzystać z fizyki cząstek.

W 1984 roku wydał wraz z Alanem D. Martinem(inne języki) podręcznik akademicki Quarks and Leptons: An Introductory Course in Modern Particle Physics, przetłumaczony na japoński i rosyjski.

Koncepcja detektora w lodzie

W połowie lat 80. XX wieku Halzen wraz z podoktorantem Enrique Zasem zaczął badać możliwość budowy teleskopu neutrinowego. Jesienią 1987 roku, po wykładzie, który Halzen wygłosił na Uniwersytecie Kansas, obecny na sali glacjolog Ed Zeller opowiedział mu o radzieckich planach rejestrowania w lodzie Antarktydy fal radiowych emitowanych przez naładowane cząstki z oddziaływań neutrin. Testowy układ anten działał przy stacji Wostok. Halzen wraz z Todorem Stanevem i Zasem ustalił, że próg detekcji tej metody byłby zbyt wysoki dla astrofizycznych neutrin o energiach rzędu petaelektronowoltów.

Zamiast fal radiowych Halzen zaproponował rejestrowanie w lodzie promieniowania Czerenkowa – błysków światła emitowanych przez naładowane cząstki powstające w rzadkich zderzeniach neutrin z jądrami atomowymi. Tę samą zasadę wykorzystywał projekt DUMAND(inne języki) (ang. Deep Underwater Muon and Neutrino Detector), który miał rejestrować neutrina w głębinach oceanu u wybrzeży Hawajów i który zarzucono w 1995 roku. Halzen nawiązał korespondencję z jego rzecznikiem, Johnem G. Learnedem. Wspominał później, że gdyby znał ówczesny stan wiedzy o właściwościach optycznych naturalnego lodu, prawdopodobnie porzuciłby ten pomysł, podobnie jak – według jego przypuszczeń – zrobili to przed nim inni.

Koncepcję detektora wykorzystującego lód zarówno jako materiał, z którym zderzają się neutrina, jak i ośrodek powstawania światła Czerenkowa, Halzen i Learned przedstawili po raz pierwszy w czerwcu 1988 roku w pracy „High-energy neutrino detection in deep polar ice”. Ogłosili ją w Łodzi, na sympozjum poświęconym oddziaływaniom promieniowania kosmicznego bardzo wysokich energii. Learned pozostał przy projekcie DUMAND, a Halzen poświęcił dalszą karierę detekcji neutrin w lodzie.

Geograficzny biegun południowy miał kilka zalet jako miejsce budowy obserwatorium. Działała tam już stacja badawcza (Amundsen-Scott) z regularnym transportem i zapleczem. Na dostatecznej głębokości w lodzie panuje stała ciemność, a w odróżnieniu od oceanu nie ma tam zakłóceń powodowanych przez organizmy żywe. Lód zawiera też mało substancji promieniotwórczych, a obszar jest stabilny geologicznie. Wadą jest to, że prace w terenie można prowadzić tylko w krótkim antarktycznym lecie, od listopada do lutego.

AMANDA

Pomysł podjęła grupa Buforda Price’a(inne języki) z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley. W 1991 roku opisano pomiar, w którym fotopowielacze opuszczone do istniejących odwiertów w lądolodzie Grenlandii zarejestrowały światło Czerenkowa wytwarzane w lodzie przez miony z promieniowania kosmicznego. Pomiar ten wykazał, że lód jest bardzo przezroczysty, czyli słabo pochłania światło. Halzen był współautorem tej pracy, opublikowanej w „Nature”. Równolegle Price, Doug Lowder i Steve Barwick z Berkeley, Bob Morse i Halzen z Madison oraz Alan Watson(inne języki) z Uniwersytetu w Leeds postanowili podczas Międzynarodowej Konferencji Promieniowania Kosmicznego(inne języki) w Adelaide zaproponować budowę detektora AMANDA. W latach 1991–1992 rodząca się kolaboracja (wieloośrodkowy zespół badawczy) umieściła pierwsze fotopowielacze na różnych głębokościach w lodzie na biegunie południowym. Otwory wiercono przy użyciu gorącej wody pod wysokim ciśnieniem – techniki opracowanej wcześniej na potrzeby glacjologii.

Sam detektor AMANDA powstawał etapami w latach 1993–2000. Według Komitetu Noblowskiego Halzen był siłą napędową tego projektu, a według Fundacji Balzana jako główny badacz (ang. principal investigator) odegrał kluczową rolę we wszystkich obszarach przedsięwzięcia i odpowiadał za jego ukończenie. Sam Halzen uważał, że teoretycy nie powinni kierować eksperymentami, ale jako najbardziej doświadczony członek zespołu napisał wniosek o grant i odtąd kierował projektem jako główny badacz. Według jego relacji pierwsze fundusze z Narodowej Fundacji Nauki(inne języki) (NSF) otrzymał jako specjalną dotację przyznaną z pominięciem zwykłej recenzji, ponieważ kierownik programu uznał, że wniosek i tak nie przeszedłby przez komisję oceniającą. Na konferencji w Wenecji, na bardzo wczesnym etapie prac, przedstawił projekt jako detektor „Deo volente” (łac. „jeśli Bóg pozwoli”) i wyliczył przeszkody, które trzeba było pokonać. Wspominał też Wigilię 1993 roku, gdy w rodzinnym domu w Tienen siedział przy stole z komputerem na kolanach i czekał na wiadomość o zainstalowaniu w lodzie pierwszego kabla z modułami optycznymi.

Pierwsze wyniki były rozczarowujące: na głębokości 800–1000 m uwięzione w lodzie pęcherzyki powietrza o średnicy około 50 μm rozpraszały światło na drodze krótszej niż 50 cm, co utrudniało odtworzenie kierunków przylotu neutrin. Halzen rozwiązał ten problem, przenosząc detektor głębiej: poniżej 1400 m lód okazał się wyjątkowo czysty i przezroczysty, a błyski światła mogły w nim przebyć około 300 m, zanim zostały pochłonięte. W wywiadzie noblowskim Halzen nazwał tę zupełnie nieoczekiwaną przejrzystość „czystym szczęściem”, bez którego cały projekt nie byłby możliwy. Tłumaczył ją tym, że lód powstał z bardzo czystego śniegu, który spadł na Antarktydę około 50 tys. lat temu. Kolejne struny (pionowe kable z czujnikami) umieszczano na głębokości 1500–2000 m. Pierwszym konkretnym dowodem działania AMANDA była rekonstrukcja zdarzenia z 12 października 1997 roku, wywołanego przez neutrino, które przeszło przez całą Ziemię. W marcu 2001 roku kolaboracja AMANDA opisała w „Nature” obserwację neutrin atmosferycznych (powstających w atmosferze Ziemi pod wpływem promieniowania kosmicznego), co dowiodło, że neutrina można wykrywać w lodzie na dużą skalę. Detektor nie był jednak dość duży, by wykryć neutrina z kosmicznych akceleratorów cząstek. AMANDA została formalnie włączona do IceCube, a w 2009 roku zakończono jej eksploatację.

IceCube

Obserwatorium IceCube na biegunie południowym w 2023 roku

Christian Spiering(inne języki), autor przeglądu historii astronomii neutrinowej, zaliczył Halzena, Learneda i Wieniamina Bieriezinskiego(inne języki) do głównych propagatorów detekcji neutrin wysokich energii na przełomie lat 80. i 90. XX wieku. Po warsztatach w Wenecji w 1993 roku Halzen i Learned przygotowali pracę „High Energy Neutrino Astronomy: Towards a 1 km3 Detector”. Przyznawali w niej, że budowane wówczas detektory okażą się prawdopodobnie zbyt małe do uprawiania astronomii neutrinowej i potrzebny będzie przyrząd o około dwa rzędy wielkości (mniej więcej stukrotnie) większy.

Halzen był głównym badaczem IceCube od pierwszego wniosku o budowę obserwatorium, złożonego w NSF w 1999 roku. Fundacja przyznała finansowanie w marcu 2002 roku, a budowa rozpoczęła się w 2004 roku. Halzen przyciągnął do projektu m.in. 15 grup europejskich i zapewnił mu finansowanie ze źródeł amerykańskich i europejskich. Od 2001 roku jest także współrzecznikiem projektu IceCube. Uznając, że sam nie ma umiejętności potrzebnych do kierowania tak dużą budową, zatrudnił zawodowego dyrektora projektu.

Cyfrowy moduł optyczny IceCube przed umieszczeniem w otworze (2009)

Otwory w lodzie wytapiano gorącą wodą za pomocą urządzeń wiertniczych zaprojektowanych i zbudowanych w Physical Sciences Laboratory Uniwersytetu Wisconsin-Madison. W latach 2005–2010 umieszczono w nich 86 strun, na każdej po 60 czujników optycznych, na głębokości od 1450 do 2450 m, w siatce heksagonalnej o odstępie 125 m. Powstał w ten sposób detektor obejmujący kilometr sześcienny lodu o masie około 1 Gt (miliarda ton), wyposażony łącznie w 5160 czujników światła. Ostatnią strunę opuszczono w grudniu 2010 roku, a pierwsza seria pomiarowa pełnego detektora rozpoczęła się w maju 2011 roku. Od tamtej pory detektor pozostawał sprawny przez ponad 99% czasu.

Gęściej oprzyrządowana część centralna detektora, DeepCore, obniżyła próg rejestracji do około 5 GeV. Pozwoliło to mierzyć oscylacje neutrin atmosferycznych z dokładnością porównywalną z osiąganą w eksperymentach akceleratorowych. Budowa kosztowała 279,5 mln dolarów, z czego 242,1 mln pokryła NSF, a resztę partnerzy z Belgii, Niemiec i Szwecji. W 2026 roku w kolaboracji IceCube uczestniczyło około 450 osób z 58 instytucji w 14 krajach.

Rozbudowę IceCube Upgrade prowadzono przez trzy sezony polowe w latach 2023–2026. W ostatnim z nich (2025/2026) w centralnej części detektora umieszczono gęściej oprzyrządowane struny z ponad 600 nowymi czujnikami światła i przyrządami kalibracyjnymi, a przy okazji, we współpracy ze Służbą Geologiczną Stanów Zjednoczonych, dwa najgłębiej zainstalowane sejsmometry na świecie. Rozmieszczono sześć takich strun, lecz kilka tygodni później utracono łączność z jedną z nich, więc w maju 2026 roku działało pięć. Planowano też następcę, IceCube-Gen2, obejmującego 8 km³ lodu. W 2023 roku NSF bezterminowo wstrzymała jednak plany budowy IceCube-Gen2, uznając, że infrastruktura stacji Amundsen-Scott nie zaspokoi zapotrzebowania większego detektora na energię. Mimo to w 2026 roku kolaboracja nadal planowała IceCube-Gen2, a IceCube Upgrade miał posłużyć do ustalenia ostatecznego projektu następcy i sprawdzenia potrzebnych mu technologii.

Odkrycie neutrin astrofizycznych

Neutrina kosmiczne trzeba odróżnić od tła cząstek powstających, gdy promieniowanie kosmiczne uderza w atmosferę Ziemi. IceCube rejestruje codziennie ponad sto milionów takich cząstek z atmosfery nad Antarktydą, a także kilkaset neutrin atmosferycznych, które dotarły do niego przez całą Ziemię z półkuli północnej. Miony atmosferyczne odsiewa się, wybierając tory cząstek nadlatujących spod horyzontu: mion z atmosfery nie przejdzie przez całą Ziemię, a neutrino tak, więc Ziemia działa jak filtr.

W 2013 roku kolaboracja IceCube opisała dwa zdarzenia neutrinowe o energii zdeponowanej w detektorze 1,04 i 1,14 PeV, pochodzące z pierwszych dwóch lat pomiarów. Stanowiły one pierwszą wskazówkę istnienia strumienia neutrin astrofizycznych. Oba zdarzenia znaleziono przypadkiem, podczas poszukiwań neutrin kosmogenicznych o energiach rzędu EeV (eksaelektronowoltów), czyli powstających w zderzeniach promieniowania kosmicznego najwyższych energii z fotonami mikrofalowego promieniowania tła. W tym samym zbiorze danych z lat 2010–2012 zidentyfikowano łącznie 28 zdarzeń o energiach od około 30 TeV (teraelektronowoltów) do 1,14 PeV. Pozwoliło to odrzucić hipotezę ich czysto atmosferycznego pochodzenia na poziomie 4σ (czterech odchyleń standardowych – miary istotności statystycznej wyniku). Wyniki opublikowano w listopadzie 2013 roku w „Science”. Czasopismo „Physics World(inne języki)” uznało obserwację kosmicznych neutrin za przełom roku 2013. W 2014 roku, po uwzględnieniu danych z trzeciego roku pomiarów, hipotezę czysto atmosferycznego pochodzenia odrzucono na poziomie 5,7σ. Fundacja Balzana podkreślała, że były to neutrina o energiach około 100 razy większych od energii cząstek przyspieszanych w Wielkim Zderzaczu Hadronów, pochodzące z nieznanych źródeł spoza Galaktyki, a odkrycie dało impuls planom budowy jeszcze większych teleskopów neutrinowych. Halzen, opowiadając o IceCube na konferencjach, zwykł zaczynać od stwierdzenia, że „astronomia neutrinowa istnieje”.

Kolejnym celem stało się wskazanie konkretnych źródeł neutrin. 22 września 2017 roku IceCube zarejestrował neutrino mionowe o energii około 290 TeV, którego kierunek przylotu pokrywał się z położeniem blazara TXS 0506+056(inne języki), w którym trwał wówczas rozbłysk promieniowania gamma. Alert rozesłano na cały świat w ciągu minuty, co zapoczątkowało obserwacje źródła w wielu zakresach widma. Analiza danych archiwalnych ujawniła nadwyżkę neutrin z kierunku tego blazara między wrześniem 2014 a marcem 2015 roku, na poziomie 3,5σ. W 2022 roku kolaboracja ogłosiła, że z kierunku aktywnej galaktyki NGC 1068 (M77), odległej o około 47 mln lat świetlnych, zarejestrowano nadwyżkę około 79 neutrin o energiach 1,5–15 TeV ponad oczekiwane tło (istotność 4,2σ). Według Komitetu Noblowskiego obserwacje przemawiają za powstawaniem tych neutrin w koronie wokół supermasywnej czarnej dziury w centrum galaktyki, choć w 2026 roku dane nie wystarczały jeszcze do jednoznacznego uznania NGC 1068 za źródło neutrin. W przeglądzie opublikowanym w 2026 roku Halzen zaliczył jednak NGC 1068 do pierwszych źródeł neutrin wysokich energii, obok aktywnych galaktyk NGC 4151 i PKS 1424+240. Według niego obserwacje coraz wyraźniej wskazują, że neutrina powstają w odległości 10–100 promieni Schwarzschilda od supermasywnej czarnej dziury, w gęstej plazmie emitującej promieniowanie rentgenowskie, która pochłania towarzyszące im promieniowanie gamma.

W 2023 roku kolaboracja ogłosiła obserwację neutrin wysokich energii z płaszczyzny Drogi Mlecznej z istotnością 4,5σ. Zaktualizowana analiza 12 lat danych, ogłoszona w lipcu 2026 roku w preprincie, dała istotność 5,7σ. Według Komitetu Noblowskiego Droga Mleczna stała się w ten sposób pierwszym źródłem neutrin wysokich energii, dla którego przekroczono próg odkrycia 5σ. Neutrina te powstają, gdy przyspieszone w Galaktyce protony i jądra promieniowania kosmicznego zderzają się z gazem międzygwiazdowym. Choć we wszystkich zakresach promieniowania elektromagnetycznego Droga Mleczna dominuje na niebie, w neutrinach świeci słabo – na poziomie około 10% strumienia pozagalaktycznego. Halzen wnioskował stąd, że w Galaktyce brak obiektów tego rodzaju, jakie wytwarzają neutrina wysokich energii w innych galaktykach.

W 2021 roku kolaboracja IceCube ogłosiła pierwszą obserwację rezonansu Glashowa(inne języki) – przewidzianego w 1959 roku zderzenia antyneutrina wysokiej energii z elektronem, w którym powstaje bozon W. Samo zdarzenie zarejestrowano 8 grudnia 2016 roku. W 2024 roku opisano siedem kandydatów na zdarzenia z udziałem wysokoenergetycznych neutrin taonowych (20 TeV – 1 PeV), co pozwoliło potwierdzić istnienie astrofizycznego strumienia tych neutrin na poziomie istotności 5σ. W marcu 2026 roku opisano neutrino zarejestrowane 31 marca 2019 roku, o zrekonstruowanej energii około 11,4 PeV. Było to neutrino o najwyższej energii spośród opisanych do tego czasu przez IceCube. Dane z obserwatorium pozwoliły też wyznaczyć górne granice emisji neutrin wysokich energii z rozbłysków gamma. Ponad tysiąc obserwacji rozbłysków nie wykazało żadnego neutrina nadchodzącego z tego samego kierunku i w tym samym czasie co rozbłysk.

Nagroda Nobla

6 października 2026 roku Królewska Szwedzka Akademia Nauk ogłosiła przyznanie Halzenowi Nagrody Nobla z fizyki „za decydujący wkład w rozwój Obserwatorium Neutrin IceCube i odkrycie wysokoenergetycznych neutrin pochodzenia astrofizycznego”. Był jedynym laureatem nagrody za ten rok i pierwszym samodzielnym laureatem Nagrody Nobla z fizyki od 1992 roku, gdy otrzymał ją Georges Charpak. Nagroda wynosiła 12 mln koron szwedzkich. Była to piąta Nagroda Nobla z fizyki związana z neutrinami – po nagrodach z lat 1988, 1995, 2002 i 2015. Przewodniczący Komitetu Noblowskiego w dziedzinie fizyki Mark Pearce(inne języki) powiedział, że Halzen „kierował międzynarodowym zespołem naukowców i inżynierów, którzy dostarczyli nam fantastyczny instrument”, a jego „wytrwałość i naukowa wizja utorowały drogę nowemu rodzajowi astronomii”. W uzasadnieniu naukowym komitet podkreślił, że Halzen jako główny badacz wniósł kluczowy wkład w IceCube na każdym etapie – od pomysłu i projektu koncepcyjnego, przez budowę, po bieżącą pracę naukową obserwatorium – a także stworzył i rozwijał międzynarodową kolaborację.

Wiadomość o nagrodzie zastała 82-letniego Halzena we Włoszech, w pokoju hotelowym, gdzie po weekendowym festiwalu naukowym w Bergamo pisał wniosek grantowy. Łącząc się telefonicznie z uczestnikami konferencji prasowej, nazwał nagrodę „wielką niespodzianką” i przyznał, że na początku mało kto wierzył w powodzenie projektu i on sam także w nie wątpił. Wyraził nadzieję, że nagroda będzie też wyróżnieniem dla „odważnych ludzi”, którzy dołączyli do projektu na początku, gdy – jak powiedział – nie przyłączyłby się do niego żaden szanowany, ostrożny naukowiec. Podkreślił też, że projekt zaczynał się jako współpraca uniwersytetów w Madison i Berkeley, a o astronomii neutrinowej powiedział, że to „dopiero wstęp”, właściwa zaś astronomia „jest jeszcze przed nami”.

Redaktor naczelny „Physics Today” Richard Fitzgerald zwrócił uwagę, że Nagroda Nobla z fizyki od dawna nie trafiała do jednej osoby, co według niego świadczy o wyjątkowości wizji Halzena. Fizyczka Ewa Rondio z Narodowego Centrum Badań Jądrowych oceniła, że nagrodę przyznano „nie tyle za odkrycie, ile za pomysł na sam detektor”. PAP przypomniała, że koncepcję detektora w lodzie Halzen przedstawił w 1988 roku na konferencji w Łodzi, a w 2025 roku wygłosił w Krakowie referat o IceCube na warsztatach poświęconych wodnym detektorom Czerenkowa. Belgijskie media uznały go za drugiego belgijskiego laureata Nagrody Nobla z fizyki, po François Englercie (2013). Był szóstym fizykiem związanym z Uniwersytetem Wisconsin-Madison, który otrzymał Nagrodę Nobla, i pierwszym czynnym pracownikiem tej uczelni nagrodzonym od czasu Howarda Temina (1975).

Nagrody i wyróżnienia

Oprócz Nagrody Nobla Halzen otrzymał m.in. następujące nagrody i wyróżnienia:

Wybrane publikacje

Uwagi

  1. ↑ Królewska Szwedzka Akademia Nauk, Amerykańskie Towarzystwo Fizyczne i życiorys Halzena podają jako uczelnię KU Leuven, a Fundacja Balzana – Université de Louvain.
  2. ↑ Christian Spiering w historycznym przeglądzie dziedziny datuje to spotkanie na 1988 rok.
  3. ↑ „Nature” podaje koszt 271 mln dolarów.
  4. ↑ Fundacja Balzana podaje rok 1996.
  5. ↑ Fundacja Balzana i profil Halzena w Wisconsin IceCube Particle Astrophysics Center podają rok 2013.

Przypisy

  1. ↑ Anja Skaar Jacobsen, Francis Halzen [online], Lex [dostęp 2026-10-08] (duń.).
  2. 1 2 Francis Halzen – Facts – 2026 [online], NobelPrize.org [dostęp 2026-10-06] [zarchiwizowane z adresu 2026-10-06] (ang.).
  3. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Francis Halzen: Bio-bibliography [online], Fondazione Internazionale Premio Balzan [dostęp 2026-10-06] [zarchiwizowane z adresu 2018-09-19] (ang.).
  4. 1 2 3 4 5 6 Tomasz Ulanowski, Francis Halzen, teoretyk, który wbrew sobie został praktykiem. Sylwetka tegorocznego noblisty z fizyki [online], Gazeta Wyborcza, 6 października 2026 [dostęp 2026-10-06] (pol.).
  5. Christian Spiering, Towards high-energy neutrino astronomy. A historical review, „The European Physical Journal H”, 37 (3), 2012, s. 515–565, DOI: 10.1140/epjh/e2012-30014-2, arXiv:1207.4952 (ang.).
    1. 1 2 3 4 s. 538
    2. 1 2 3 s. 537
    3. ↑ s. 537, 563
    4. ↑ s. 540
    5. 1 2 s. 541
    6. 1 2 3 s. 550
    7. 1 2 s. 533
  6. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Francis Halzen: 2015 Balzan Prize for Astroparticle Physics [online], Fondazione Internazionale Premio Balzan [dostęp 2026-10-06] [zarchiwizowane z adresu 2026-05-16] (ang.).
  7. 1 2 Francis Halzen [online], Wisconsin IceCube Particle Astrophysics Center [dostęp 2026-10-06] [zarchiwizowane z adresu 2026-02-09] (ang.).
  8. Francis Halzen, Curriculum Vitae [online], University of Wisconsin–Madison, maj 2026 [dostęp 2026-10-06] [zarchiwizowane z adresu 2026-10-06] (ang.).
    1. 1 2 3 4 5 6 7 8 s. 1
    2. 1 2 3 4 s. 2
    3. 1 2 s. 51
    4. 1 2 3 4 5 6 s. 4
    5. 1 2 3 4 5 6 s. 3
  9. 1 2 3 4 5 6 Elizabeth Gibney, Davide Castelvecchi, Nobel physics prize awarded for detection of cosmic neutrinos, „Nature”, 2026, DOI: 10.1038/d41586-026-03092-1 (ang.).
  10. Scientific Background to the Nobel Prize in Physics 2026: „For decisive contributions to the IceCube Neutrino Observatory and the discovery of high-energy neutrinos of astrophysical origin” [online], Komitet Noblowski w dziedzinie fizyki, Królewska Szwedzka Akademia Nauk, 6 października 2026 [dostęp 2026-10-06] [zarchiwizowane z adresu 2026-10-06] (ang.).
    1. ↑ s. 2, 7
    2. 1 2 s. 6
    3. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 s. 7
    4. ↑ s. 5
    5. ↑ s. 7, 17
    6. 1 2 3 4 5 s. 8
    7. ↑ s. 2
    8. ↑ s. 10
    9. 1 2 3 4 s. 11
    10. ↑ s. 2, 11
    11. 1 2 3 4 5 s. 16
    12. 1 2 3 4 s. 12
    13. ↑ s. 13
    14. ↑ s. 15
  11. Anna Davour, Ice at the South Pole reveals cosmic particle accelerators. The Nobel Prize in Physics 2026. Popular science background [online], Królewska Szwedzka Akademia Nauk, 6 października 2026 [dostęp 2026-10-06] [zarchiwizowane z adresu 2026-10-06] (ang.).
    1. 1 2 3 4 5 6 7 s. 4
    2. 1 2 3 s. 1
    3. 1 2 3 4 5 s. 2
    4. ↑ s. 3
    5. 1 2 s. 6
  12. ↑ Nagroda Nobla z fizyki przyznana. Wiemy, kto został laureatem [online], wiadomosci.onet.pl, 6 października 2026 [dostęp 2026-10-06] [zarchiwizowane z adresu 2026-10-06].
  13. 1 2 3 4 5 Nobel Prize in Physics 2026 [online], NobelPrize.org, 6 października 2026 [dostęp 2026-10-06] [zarchiwizowane z adresu 2026-10-06] (ang.).
  14. ↑ Agnieszka Nowak, Francis Halzen laureatem Nagrody Nobla z fizyki [online], Gazeta Wyborcza, 6 października 2026 [dostęp 2026-10-06] (pol.).
  15. 1 2 3 4 Piotr Cieśliński, Nobel z fizyki za najdziwniejszy teleskop świata [online], Gazeta Wyborcza, 6 października 2026 [dostęp 2026-10-06] (pol.).
  16. ↑ Geboren Tienenaar Francis Halzen wint Nobelprijs voor Natuurkunde [online], Leuven Actueel, 6 października 2026 [dostęp 2026-10-06] [zarchiwizowane z adresu 2026-10-06] (niderl.).
  17. 1 2 3 4 5 6 Martin Boonen, Nobelprijs voor Natuurkunde 2026 voor Belg Francis Halzen dankzij IceCube, „Forbes België”, 6 października 2026 [dostęp 2026-10-06] [zarchiwizowane z adresu 2026-10-06] (niderl.).
  18. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 David Zierler, Interview of Francis Halzen by David Zierler on July 20, 2020 [online], Niels Bohr Library & Archives, American Institute of Physics, 20 lipca 2020 [dostęp 2026-10-08] [zarchiwizowane z adresu 2025-02-17] (ang.).
  19. ↑ Evert Wouters, Tienen trots op Nobelprijswinnaar Francis Halzen: „Zijn denkwerk werd op onze bouwwerven voorbereid” [online], VRT NWS, 6 października 2026 [dostęp 2026-10-06] [zarchiwizowane z adresu 2026-10-06] (niderl.).
  20. Ray Jayawardhana, Neutrino Hunters: The Thrilling Chase for a Ghostly Particle to Unlock the Secrets of the Universe, New York: Scientific American / Farrar, Straus and Giroux, 2013, ISBN 978-0-374-22063-1 (ang.).
    1. ↑ s. 16–17
    2. ↑ s. 18, 21
    3. ↑ s. 21
  21. 1 2 3 4 Sophie Devillers, Le physicien belge Francis Halzen : „Toute cette aventure a été si surréaliste que pour moi, recevoir le prix Nobel, cela ne change rien”, „La Libre Belgique”, 9 maja 2024 [dostęp 2026-10-08] (fr.).
  22. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Erica K. Brockmeier, Francis Halzen and the search for ghost particles, [w:] APS News [online], American Physical Society, 8 grudnia 2025 [dostęp 2026-10-06] [zarchiwizowane z adresu 2025-12-08] (ang.).
  23. ↑ Francis Halzen, Gebroken symmetrieën van hadronen, Leuven: Katholieke Universiteit Leuven, Faculteit Wetenschappen, 1968 [dostęp 2026-10-08] (niderl.).
  24. 1 2 3 Paweł Wernicki, Nobel z fizyki za obserwację neutrin [online], Nauka w Polsce, 6 października 2026 [dostęp 2026-10-06] [zarchiwizowane z adresu 2026-10-06] (pol.).
  25. 1 2 Sebastian Nizio, Nagroda Nobla z fizyki 2026. Lód Antarktydy odsłonił niewidzialny kosmos [online], Wszystko co Najważniejsze, 6 października 2026 [dostęp 2026-10-08].
  26. 1 2 3 4 5 6 7 Halzen Francis [online], Academia Europaea [dostęp 2026-10-06] (ang.).
  27. ↑ Francis Halzen, Alan D. Martin, Quarks and Leptons: An Introductory Course in Modern Particle Physics, New York: John Wiley & Sons, 1984, ISBN 0-471-88741-2 (ang.).
  28. 1 2 3 Wiesław Seweryn, IceCube, czyli lodowy sześcian na miarę Nobla 2026 z fizyki [online], Eksperyment Myślowy, 6 października 2026 [dostęp 2026-10-07] [zarchiwizowane z adresu 2026-10-07].
  29. Francis Halzen, Antarctic Dreams, „The Sciences”, 39 (2), 1999, s. 19–24 (ang.).
    1. 1 2 s. 21
    2. ↑ s. 21–22
    3. ↑ s. 22
    4. ↑ s. 24
    5. ↑ s. 19
  30. 1 2 3 Sophie Devillers, Ce physicien belge dont l’idée folle lui a offert le Nobel : „Mon avantage était que je ne connaissais rien au domaine”, „La Libre Belgique”, 9 maja 2024 [dostęp 2026-10-08] (fr.).
  31. 1 2 Robert Sanders, Berkeley helped make IceCube a success – and earn its leader the 2026 Nobel Prize in Physics [online], Berkeley News, 8 października 2026 [dostęp 2026-10-08] (ang.).
  32. ↑ D.M. Lowder i inni, Observation of muons using the polar ice cap as a Cerenkov detector, „Nature”, 353 (6342), 1991, s. 331–333, DOI: 10.1038/353331a0 (ang.).
    1. ↑ s. 331–332
  33. Francis Halzen, Transforming Antarctic ice into a Cherenkov neutrino detector: From concept to discovery, „Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A”, 1086, 2026, s. 171372, DOI: 10.1016/j.nima.2026.171372 (ang.).
    1. 1 2 s. 2
    2. ↑ s. 2, 5
    3. 1 2 s. 3–4
    4. ↑ s. 5
    5. 1 2 3 s. 4
    6. ↑ s. 3
  34. 1 2 3 4 5 Karina Konieczna, Nobel 2026 z fizyki. Za złapanie neutrin o wysokiej energii w antarktyczny lód [online], Serwis Naukowy Uniwersytetu Warszawskiego, 6 października 2026 [dostęp 2026-10-08].
  35. 1 2 3 4 Francis Halzen – Interview [online], NobelPrize.org, 6 października 2026 [dostęp 2026-10-06] [zarchiwizowane z adresu 2026-10-06] (ang.).
  36. 1 2 Observation of high-energy neutrinos using Čerenkov detectors embedded deep in Antarctic ice, „Nature”, 410 (6827), AMANDA Collaboration, 2001, s. 441–443, DOI: 10.1038/35068509 (ang.).
  37. ↑ Birgit Herden, Nobelpreis für Physik: Der Neutrinojäger mit „mehr Glück als Verstand”, „Der Tagesspiegel”, 6 października 2026 [dostęp 2026-10-08] (niem.).
  38. ↑ Elżbieta Kuligowska, Nagroda Nobla z fizyki za odkrycie neutrin [online], Urania – Postępy Astronomii, 6 października 2026 [dostęp 2026-10-06] [zarchiwizowane z adresu 2026-10-06].
  39. 1 2 3 Adrian Cho, The birth of neutrino astronomy nets Nobel Prize in Physics, „Science”, 2026, DOI: 10.1126/science.zpqnrv8 (ang.).
  40. 1 2 3 4 5 Hamish Johnston, Francis Halzen wins Nobel Prize in Physics, „Physics World”, 6 października 2026 [dostęp 2026-10-06] [zarchiwizowane z adresu 2026-10-06] (ang.).
  41. ↑ Francis Halzen, IceCube principal investigator, wins 2026 Physics Nobel Prize [online], IceCube Neutrino Observatory, 6 października 2026 [dostęp 2026-10-08] (ang.).
  42. ↑ Alisa King-Klemperer, The IceCube Neutrino Observatory gets a major upgrade beneath the ice [online], IceCube Neutrino Observatory, 12 lutego 2026 [dostęp 2026-10-06] [zarchiwizowane z adresu 2026-10-06] (ang.).
  43. 1 2 Erin O’Sullivan, GNN Monthly – May 2026 (105th Edition): IceCube [online], Global Neutrino Network, 20 maja 2026 [dostęp 2026-10-06] [zarchiwizowane z adresu 2026-10-06] (ang.).
  44. ↑ First Observation of PeV-Energy Neutrinos with IceCube, „Physical Review Letters”, 111 (2), IceCube Collaboration, 2013, s. 021103, DOI: 10.1103/PhysRevLett.111.021103, arXiv:1304.5356 (ang.).
  45. ↑ Evidence for High-Energy Extraterrestrial Neutrinos at the IceCube Detector, „Science”, 342 (6161), IceCube Collaboration, 2013, s. 1242856, DOI: 10.1126/science.1242856, arXiv:1311.5238 (ang.).
  46. ↑ Hamish Johnston, Cosmic neutrinos named Physics World 2013 Breakthrough of the Year [online], Physics World, 13 grudnia 2013 [dostęp 2026-10-06] [zarchiwizowane z adresu 2026-08-31] (ang.).
  47. ↑ Multimessenger observations of a flaring blazar coincident with high-energy neutrino IceCube-170922A, „Science”, 361 (6398), IceCube Collaboration; Fermi-LAT; MAGIC; AGILE; ASAS-SN; HAWC; H.E.S.S.; INTEGRAL; Kanata; Kiso; Kapteyn; Liverpool Telescope; Subaru; Swift/NuSTAR; VERITAS; VLA/17B-403, 2018, eaat1378, DOI: 10.1126/science.aat1378, arXiv:1807.08816 (ang.).
  48. ↑ Neutrino emission from the direction of the blazar TXS 0506+056 prior to the IceCube-170922A alert, „Science”, 361 (6398), IceCube Collaboration, 2018, s. 147–151, DOI: 10.1126/science.aat2890, arXiv:1807.08794 (ang.).
  49. ↑ Evidence for neutrino emission from the nearby active galaxy NGC 1068, „Science”, 378 (6619), IceCube Collaboration, 2022, s. 538–543, DOI: 10.1126/science.abg3395, arXiv:2211.09972 (ang.).
  50. ↑ Observation of high-energy neutrinos from the Galactic plane, „Science”, 380 (6652), IceCube Collaboration, 2023, s. 1338–1343, DOI: 10.1126/science.adc9818, arXiv:2307.04427 (ang.).
  51. ↑ IceCube Collaboration, High-energy neutrino emission from the Milky Way, „arXiv”, 28 lipca 2026, arXiv:2607.25966 (ang.).
  52. ↑ Detection of a particle shower at the Glashow resonance with IceCube, „Nature”, 591 (7849), IceCube Collaboration, 2021, s. 220–224, DOI: 10.1038/s41586-021-03256-1, arXiv:2110.15051 (ang.).
  53. ↑ Observation of Seven Astrophysical Tau Neutrino Candidates with IceCube, „Physical Review Letters”, 132 (15), IceCube Collaboration, 2024, s. 151001, DOI: 10.1103/PhysRevLett.132.151001, arXiv:2403.02516 (ang.).
  54. ↑ Francis Halzen – laureatem tegorocznej Nagrody Nobla z fizyki [online], Polska Agencja Prasowa, 6 października 2026 [dostęp 2026-10-06].
  55. 1 2 Ewa Tomkowska, Ekspertki z Narodowego Centrum Badań Jądrowych: Nobel z fizyki nie tyle za odkrycie, ile za pomysł [online], Gazeta Wyborcza, 6 października 2026 [dostęp 2026-10-06] (pol.).
  56. 1 2 Joseph Howlett, 2026 Nobel Prize in Physics awarded to Francis Halzen for discovery of high-energy neutrinos, „Scientific American”, 6 października 2026 [dostęp 2026-10-06] [zarchiwizowane z adresu 2026-10-06] (ang.).
  57. 1 2 Wim De Maeseneer, Francis Halzen: „Ik wil zo lang mogelijk op hotelkamer blijven, tot aandacht is gaan liggen” [online], VRT NWS, 6 października 2026 [dostęp 2026-10-06] [zarchiwizowane z adresu 2026-10-06] (niderl.).
  58. 1 2 Wim De Maeseneer, De fysicus uit Tienen die met ‘kosmisch spookdeeltje’ Nobelprijs Fysica wint: dit is Francis Halzen (82) [online], VRT NWS, 6 października 2026 [dostęp 2026-10-08] (niderl.).
  59. 1 2 Issy Ronald, Katie Hunt, Nobel Prize in physics awarded to Francis Halzen for his work detecting ‘ghostly’ cosmic particles [online], CNN, 6 października 2026 [dostęp 2026-10-06] [zarchiwizowane z adresu 2026-10-06] (ang.).
  60. ↑ Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka, Nagroda Nobla 2026 z fizyki została przyznana! Czym są kosmiczne duszki – wysokoenergetyczne neutrina? [online], National Geographic Polska, 6 października 2026 [dostęp 2026-10-08].
  61. ↑ Laura Fattaruso, Francis Halzen to receive 2026 Nobel Prize in Physics for cosmic neutrino detection, „Physics Today”, 2026, DOI: 10.1063/pt.8f56ddc0a2 [dostęp 2026-10-07] (ang.).
  62. ↑ Francis Halzen wins Nobel Prize in Physics for work on ‘ghost particles’ [online], Al Jazeera, 6 października 2026 [dostęp 2026-10-06] (ang.).
  63. ↑ Anna Bugajska, Badaczki z NCBJ: nagrodzony Noblem eksperyment pozwala śledzić cząstki z odległych części kosmosu [online], Nauka w Polsce (PAP), 7 października 2026 [dostęp 2026-10-07] (pol.).
  64. ↑ Augustin Pirard, Le prix Nobel de physique décerné à Francis Halzen, le 12e Belge à remporter un prix: „C’est une grande surprise” [online], L’Avenir, 6 października 2026 [dostęp 2026-10-06] [zarchiwizowane z adresu 2026-10-06] (fr.).
  65. ↑ Alisa King-Klemperer, University of Wisconsin–Madison Professor Francis Halzen named 2026 Nobel laureate in physics [online], University of Wisconsin–Madison News, 6 października 2026 [dostęp 2026-10-06] [zarchiwizowane z adresu 2026-10-06] (ang.).
  66. ↑ Bruno Pontecorvo Prize 2018 awarded to Professor Francis Halzen (University of Wisconsin, Madison, USA) [online], Dzhelepov Laboratory of Nuclear Problems, JINR, 23 września 2019 [dostęp 2026-10-06] [zarchiwizowane z adresu 2026-10-06] (ang.).
  67. ↑ Madeleine O’Keefe, Francis Halzen awarded the 2019 Yodh Prize [online], IceCube Neutrino Observatory, 2 sierpnia 2019 [dostęp 2026-10-06] [zarchiwizowane z adresu 2026-06-06] (ang.).
  68. ↑ C4: Awards [online], International Union of Pure and Applied Physics [dostęp 2026-10-06] [zarchiwizowane z adresu 2026-09-21] (ang.).
  69. ↑ Rossi Prize Winners [online], High Energy Astrophysics Division, American Astronomical Society [dostęp 2026-10-06] [zarchiwizowane z adresu 2026-10-01] (ang.).
  70. ↑ National Academy of Sciences Elects Members and International Members [online], National Academy of Sciences, 30 kwietnia 2024 [dostęp 2026-10-06] [zarchiwizowane z adresu 2024-04-30] (ang.).
  71. ↑ Francis Halzen – NAS [online], www.nasonline.org [dostęp 2025-10-05] [zarchiwizowane z adresu 2025-11-16] (ang.).