فوز البلجيكي فرانسيس هالزن بجائزة نوبل في الفيزياء لـ2026

أدرك فرانسيس هالزن إمكانية استخدام الجليد في القطب الجنوبي لتتبع الجسيمات المعروفة باسم النيوترينوات. وقد كان لرؤيته وقيادته العلمية دورٌ أساسي في إنشاء مرصد آيس كيوب للنيوترينوات، وهو عبارة عن مكعب جليدي بحجم كيلومتر مكعب مزود بمستشعرات ضوئية. وباستخدام آيس كيوب، يستطيع الباحثون رصد النيوترينوات الناتجة عن عمليات غنية بالطاقة في الكون البعيد.

النيوترينوات موجودة في كل مكان، لكنها لا تُشعر بوجودها. فهي تمر عبر الأرض وعبر أجسامنا دون أن نلاحظها. ونادرًا ما يتفاعل نيوترينو واحد مع نواة ذرة، مما يُتيح لمن يمتلك المعدات المناسبة اكتشافها.

لطالما عرف العلماء أن الكون يحتوي على مسرعات جسيمات طبيعية، تُطلق جسيمات بطاقات تصل إلى مليون ضعف ما يمكن تحقيقه في مختبرات الأرض. ولا يزال الكثير من هذه المصادر غامضاً: ما هي؟ أين تقع؟ وما هي العمليات الرئيسية التي تحدث داخلها؟

تُنتَج النيوترينوات ذات الطاقات العالية للغاية في نفس البيئات التي تُنتَج فيها أنواع الجسيمات الأخرى. إلا أنها، على عكس الجسيمات الأخرى، تصل إلينا دون تغيير اتجاهها أو فقدان طاقتها. وهذا يعني أنها قادرة على توفير معلومات لا يمكن الحصول عليها بأي طريقة أخرى.

عرض فرانسيس هالزن رؤيته لأول مرة لالتقاط النيوترينوات في القطب الجنوبي عام ١٩٨٨. فعندما يصطدم النيوترينو بنواة ذرة، يُنتج وميضًا ضوئيًا يمكن تتبعه بواسطة أجهزة استشعار في الجليد الجليدي الصافي. يتميز جليد القطب الجنوبي بمزايا عديدة، فهو خالٍ من أنواع التداخل المختلفة، والمنطقة مستقرة جيولوجيًا، ولا تشهد زلازل. وسرعان ما حظيت فكرة هالزن بدعم باحثين آخرين، وبعد بضع سنوات فقط، أُجريت اختبارات أولية على أجهزة الاستشعار في الجليد.

تُعدّ النيوترينوات الكونية ذات الطاقات العالية للغاية نادرةً جدًا، لذا يلزم حجم هائل من الجليد لرصد عدد كافٍ من التصادمات. يغطي مرصد آيس كيوب كيلومترًا مكعبًا كاملًا، وقد اكتمل بناؤه عام ٢٠١١. سرعان ما اكتشف الباحثون أولى النيوترينوات عالية الطاقة، وبعد بضع سنوات، تمكنوا من نشر اكتشافهم لنيوترينوات لا بدّ أنها تنشأ من خارج نظامنا الشمسي. وبذلك، يُمكن أن يبدأ البحث الجاد عن مصادر النيوترينوات في الكون.

“لقد قاد فرانسيس هالزن فريقًا دوليًا من الباحثين والمهندسين الذين زودونا بأداة رائعة. لقد مهدت مثابرته ورؤيته العلمية الطريق لنوع جديد من علم الفلك”، كما يقول مارك بيرس، رئيس لجنة نوبل للفيزياء.

ستوفر تفاعلات النيوترينو التي يتم جمعها باستمرار بواسطة IceCube للباحثين معرفة جديدة حول البيئات العنيفة التي يمكن فيها إنشاء النيوترينوات عالية الطاقة – وقد تكشف حتى عن ظواهر كونية غير معروفة سابقًا.