Nhà khoa học Francis Halzen đoạt giải Nobel Vật lý 2026 nhờ nghiên cứu về 'hạt ma'

Vào lúc 11h45 ngày 6/10 tại Stockholm, Thụy Điển (16h45 giờ Hà Nội), Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển đã công bố giải Nobel Vật lý năm 2026 thuộc về nhà khoa học người Bỉ Francis Halzen nhờ những phát hiện mang tính đột phá về hạt neutrino, hay còn gọi là 'hạt ma'.

Vinh danh người kiến tạo Đài quan sát IceCube

Nhà khoa học Francis Halzen (82 tuổi), sinh ra tại Bỉ và hiện đang công tác tại Đại học Wisconsin-Madison (Mỹ). Ông là nhân vật tiên phong trong lĩnh vực vật lý tia vũ trụ và vật lý hạt thiên văn từ những thập niên 1970. Ủy ban Nobel vinh danh ông vì "những đóng góp mang tính quyết định cho Đài quan sát Neutrino IceCube với việc phát hiện các hạt neutrino năng lượng cao có nguồn gốc vật lý thiên văn".

Hạt neutrino, biệt danh là "hạt ma", là một loại hạt hạ nguyên tử có kích thước siêu nhỏ, không mang điện tích và sở hữu khối lượng bé hơn electron rất nhiều lần. Do đặc tính này, chúng hiện diện khắp nơi, dễ dàng đi xuyên qua Trái Đất cũng như cơ thể con người mà không để lại dấu vết. Để phát hiện được một hạt neutrino đơn lẻ khi nó tương tác với hạt nhân nguyên tử đòi hỏi những thiết bị cực kỳ chuyên dụng vì các tương tác này vô cùng hiếm gặp.

Ý tưởng điên rồ giữa lòng băng giá Cực Nam

Năm 1988, Francis Halzen lần đầu tiên đề xuất ý tưởng táo bạo: sử dụng lớp băng tinh khiết tại Cực Nam để làm môi trường bắt giữ hạt neutrino. Khi hạt neutrino va chạm với hạt nhân nguyên tử trong băng, nó sẽ tạo ra những chớp sáng nhỏ. Các cảm biến quang học đặt sâu trong lòng sông băng có thể ghi lại hiện tượng này. Cực Nam là địa điểm lý tưởng nhờ lớp băng ổn định, ít chịu tác động địa chất và hoàn toàn không có động đất.

Ý tưởng của ông nhanh chóng nhận được sự ủng hộ và thử nghiệm sơ bộ được tiến hành ngay sau đó vài năm. Do neutrino vũ trụ năng lượng cao cực kỳ hiếm, các nhà khoa học cần một thể tích băng khổng lồ để quan sát. Đến năm 2011, Đài quan sát IceCube với quy mô một kilômét khối băng được hoàn thành. Rất nhanh sau đó, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra những hạt neutrino năng lượng cao đầu tiên có nguồn gốc từ bên ngoài hệ Mặt Trời, mở ra một chương mới cho ngành thiên văn học.

Chủ tịch Ủy ban Nobel Vật lý, ông Mark Pearce, nhận định: "Francis Halzen đã dẫn dắt một đội ngũ quốc tế gồm các nhà nghiên cứu và kỹ sư để mang lại cho nhân loại một công cụ tuyệt vời. Sự kiên trì và tầm nhìn của ông đã mở đường cho một loại hình thiên văn học hoàn toàn mới".

Chia sẻ khi nhận tin đoạt giải, giáo sư Halzen bày tỏ sự tri ân tới những người đồng nghiệp dũng cảm đã đồng hành cùng ông từ những ngày đầu, thời điểm mà dự án bị nhiều nhà vật lý theo trường phái bảo thủ hoài nghi.

Lịch sử và giá trị của giải thưởng Nobel Vật lý

Vào năm ngoái, giải Nobel Vật lý được trao cho ba nhà khoa học John Clarke, Michel H. Devoret và John M. Martinis nhờ những phát hiện liên quan đến đường hầm cơ học lượng tử vĩ mô trong mạch điện.

Giải Nobel do nhà phát minh Alfred Nobel sáng lập từ năm 1901, được trao thường niên cho các lĩnh vực Y sinh, Hóa học, Vật lý, Văn học và Hòa bình. Đến năm 1968, Ngân hàng Trung ương Thụy Điển bổ sung thêm giải Nobel Kinh tế. Năm nay, số tiền thưởng dành cho mỗi giải là 12 triệu krona Thụy Điển (tương đương khoảng 1,2 triệu USD), tăng 1 triệu krona so với năm ngoái.

Tính từ năm 1901 đến 2025, giải thưởng Nobel đã được trao tổng cộng 633 lần cho 1.026 cá nhân và tổ chức. Riêng giải Nobel Vật lý đã có 119 lần trao giải cho 230 học giả. Trong lịch sử giải đấu này, John Bardeen là người duy nhất từng hai lần nhận giải Nobel Vật lý (vào năm 1956 và 1972). Lawrence Bragg là người trẻ tuổi nhất nhận giải ở tuổi 25 (năm 1915), trong khi Arthur Ashkin là người lớn tuổi nhất khi được vinh danh ở tuổi 96 (năm 2018).