פרס נובל בפיזיקה הוענק למדען שצד את "חלקיק הרפאים"

האקדמיה המלכותית השוודית למדעים הכריזה היום (שלישי) בשטוקהולם על הזוכה בפרס נובל בפיזיקה לשנת 2026: הפיזיקאי הבלגי-אמריקני פרנסיס הלזן, בן 82. הפרס, ששוויו כ-1.2 מיליון דולר, הוענק לו על תרומתו המכרעת להקמת מצפה הניטרינו הענק IceCube בקוטב הדרומי, ועל גילוי פורץ הדרך של חלקיקי ניטרינו באנרגיה גבוהה שמקורם במעמקי היקום.

הלזן, שמכהן כמרצה באוניברסיטת ויסקונסין-מדיסון בארצות הברית ומנהל בה את המכון לפיזיקת חלקיקים יסודיים, זכה בכינוי "האיש שצד את חלקיק הרפאים". מדובר בניטרינו, חלקיק יסודי כמעט חסר מסה וחסר מטען חשמלי, שכמעט אינו מגיב עם החומר שבדרכו. בכל שנייה עוברים דרך גוף האדם ודרך כדור הארץ כולו מיליארדי חלקיקי ניטרינו, מבלי להותיר כל עקבה.

דווקא בזכות תכונה זו, חלקיקי הניטרינו מסוגלים לנוע בקו ישר מלב האירועים האלימים והעוצמתיים ביותר ביקום, כמו חורים שחורים סופר-מסיביים וסופרנובות, ולהגיע עד אלינו כשהם נושאים מידע טהור על מקורם. בניגוד לקרינה אלקטרומגנטית, שעלולה להיבלע או להישבר על ידי ענני אבק וגז קוסמיים, הניטרינו לא נעצר בדרך.

הרעיון המבריק של הלזן, שאותו הציג לראשונה כבר בשנת 1988, היה להפוך את הקרח העצום והצלול של הקוטב הדרומי למעבדה ענקית. הוא הבין שכאשר ניטרינו פוגע בגרעין אטום בתוך הקרח, נוצר הבזק אור כחלחל עמום הידוע בשם קרינת צ'רנקוב, שאותו ניתן לתפוס באמצעות חיישנים רגישים. לקרח באנטארקטיקה יתרון נוסף: האזור יציב מבחינה גאולוגית ונקי מהפרעות ומרעידות אדמה.

בהובלתו של הלזן הוקם מצפה IceCube, גלאי נפחי בגודל של קילומטר מעוקב שלם, המורכב מ-86 כבלים אנכיים שהוחדרו לקדחים עמוקים בעומק של בין 1,450 ל-2,450 מטרים מתחת לפני השטח, והוקפאו בתוך מעטה הקרח הקדום. על גבי הכבלים הללו מותקנים כ-5,150 חיישני אור זעירים, הקולטים את ההבזקים הנדירים ומאפשרים לחוקרים לחשב מאיפה בשמי היקום הגיע החלקיק.

הפרויקט הושלם בשנת 2011, וזמן קצר לאחר מכן גילו החוקרים את חלקיקי הניטרינו עתירי האנרגיה הראשונים. בשנת 2013 רשם הצוות בראשות הלזן פריצת דרך היסטורית: זיהוי לראשונה של ניטרינו שמקורו מחוץ לגלקסיית שביל החלב. התגלית פתחה עידן חדש במדע, הידוע כאסטרונומיית "multi-messenger", המשלבת בין גלי כבידה, קרינה אלקטרומגנטית וחלקיקי ניטרינו לחקר התופעות הקיצוניות ביותר ביקום.

יו"ר ועדת פרס נובל לפיזיקה, מארק פירס, ציין בהודעה הרשמית כי "פרנסיס הלזן הוביל צוות בינלאומי של חוקרים ומהנדסים שסיפק לנו מכשיר פנטסטי. ההתמדה והחזון המדעי שלו סללו את הדרך לסוג חדש של אסטרונומיה". בוועדה הוסיפו כי "פרופ' הלזן הפך רעיון שנראה בשלביו הראשונים דמיוני ובלתי יישומי, למציאות מדעית משגשגת, והעניק לאנושות עיניים חדשות להבנת התהליכים העוצמתיים והמסתוריים ביותר המתרחשים ביקום".

בוועדת הפרס הסבירו כי חלקיקי ניטרינו קוסמיים בעלי אנרגיה גבוהה הם נדירים מאוד, ולכן נדרש נפח עצום של קרח כדי לצפות במספיק התנגשויות. מדובר בתחום מחקר שעלול לשנות את "המודל הסטנדרטי" המקובל בפיזיקה, שכן התנהגותם של חלקיקי הניטרינו שונה מזו של שאר החלקיקים היסודיים, ולכן ייתכן שהוא יוביל לגילוי פיזיקה חדשה לגמרי.

טקס הענקת הפרס יתקיים בסטוקהולם ב-10 בדצמבר. ההכרזה על פרס הפיזיקה מגיעה בשבוע עמוס בפרסי נובל, שנפתח בהכרזה על פרס הפיזיולוגיה או הרפואה לשלושה חוקרים על פיתוח שיטת האופטוגנטיקה, וימשיך בימים הקרובים עם הכרזות על פרסי הכימיה, הספרות, השלום והכלכלה.