Francis Halzen, nobelfysikeren som aldri har satt sin fot i Antarktis

Francis Halzen

Født	23. mars 1944 Tienen, Belgium
Yrke	Fysiker
Priser	Balzan-prisen · Cocconi-prisen · Julius Wess-prisen

Francis Halzen har aldri stått på isen som gjorde ham berømt. I flere tiår argumenterte fysikeren ved University of Wisconsin–Madison for at en isblokk fra en antarktisk isbre under Sydpolen, utstyrt med lysfølere, kunne fange opp partikler fra universets mest voldsomme steder. Han skrev forslagene og ledet samarbeidet som bygde detektoren. Boring og arbeidet med å la hullene fryse til igjen var det andre som sto for. Denne høsten ga Kungliga Vetenskapsakademien ham Nobelprisen i fysikk – alene – for et observatorium som hundrevis av forskere og ingeniører hadde bygd sammen.

Det er denne ensomheten som gjør historien så underlig. Fysikkpriser går som regel til to eller tre personer, og IceCube er resultatet av et samarbeid mellom mer enn et dusin land. Halzen forteller selv om opprinnelsen som en kjede av tilfeldigheter. «Jeg ble tilfeldigvis dratt inn i det», sa han i et intervju om livshistorien sin med American Institute of Physics. Av de fire grunnleggerne var han den eneste som noen gang hadde skrevet et prosjektforslag.

Veien hans til Sydpolen begynte langt fra isen. Tienen, en by i Flamsk Brabant, er stedet der han ble født 23. mars 1944. Han studerte fysikk ved Catholic University of Leuven og tok en mastergrad i 1966 og en doktorgrad i 1969 med en avhandling på nederlandsk om brutte symmetrier hos hadroner. Deretter tilbrakte han to år som vitenskapelig medarbeider ved CERN, det europeiske partikkelfysikklaboratoriet nær Genève, før han krysset Atlanteren til Madison. Der har han nå arbeidet i mer enn et halvt århundre.

I Wisconsin arbeidet han som teoretiker med kvarker og kollisjoner i partikkelakseleratorer. Han ble professor i 1977 og direktør for universitetets Institute for Elementary Particle Physics Research i 1984, en stilling han fortsatt har. Samme år ga han og den britiske fysikeren Alan D. Martin ut Quarks and Leptons, som snart ble en standardlærebok i partikkelfysikk. Oppmerksomheten hans var allerede i ferd med å dreie mot kosmisk stråling, som treffer jorda med energier ingen laboratorier kan oppnå.

I 1987 hørte han om en sovjetisk plan om å lytte etter nøytrinoer i antarktisk is ved hjelp av radioantenner. Han mente signalet ville være for svakt, men isen ble værende i tankene hans. Nøytrinoer har ingen elektrisk ladning og nesten ingen masse. De går tvers gjennom planeten uten å stanse, og det er nettopp det som gjør dem nyttige: De kommer i en rett linje fra stedet der de ble dannet. I de sjeldne tilfellene der et nøytrino treffer en atomkjerne, oppstår det en ladet partikkel som sender ut et svakt blått lysglimt. Halzens forslag var å se etter slike glimt i den klare, mørke og stabile isen under polpunktet. I 1988 presenterte han ideen på en konferanse i Polen sammen med John Learned, som ledet arbeidet med en undervannsdetektor utenfor Hawaii. «Jeg holdt et foredrag om AMANDA-konseptet … bare for å se om noen ville le meg av scenen», fortalte han. Ingen lo.

Pilotprosjektet AMANDA tok form rundt 1990 med en liten gruppe fysikere, blant dem Halzens kollega ved Wisconsin, Bob Morse, som var prosjektets formelle hovedansvarlige. Det var nær ved å velte hele ideen. Isen nær overflaten var full av små luftbobler som spredte lyset så kraftig at et lysglimt nesten umiddelbart mistet retningen sin. Lenger nede viste isen seg å være langt klarere enn noen hadde forutsett. AMANDA viste at metoden kunne fange opp nøytrinoer, og at et ordentlig teleskop måtte være mye større og ligge dypere.

Halzen ble prosjektleder for etterfølgeren IceCube i 2001. Etter seks år der arbeidslag smeltet hull med varmt vann og senket ned rekker med sensorer før vannet frøs til igjen, sto observatoriet ferdig i 2011: én kubikkilometer instrumentert is med 5 160 optiske moduler, plassert mellom rundt 1 450 og 2 450 meter under overflaten. I 2013 publiserte samarbeidet de første bevisene for høyenergetiske nøytrinoer fra utenfor solsystemet – partikler med langt høyere energi enn noe som akselereres i CERNs Large Hadron Collider. Tidsskriftet Physics World kåret funnet til årets gjennombrudd. Senere arbeid sporet nøytrinoer tilbake til den flammende blazaren TXS 0506+056, til den aktive galaksen NGC 1068 og, i 2023, til planet i vår egen Melkevei.

Nobelkomiteens begrunnelse trekker fram «avgjørende bidrag», og ordvalget betyr noe. Halzen er teoretiker, og etter eget utsagn dro han aldri til Antarktis, verken under AMANDA-prosjektet eller senere. I et essay publisert av American Institute of Physics etter kunngjøringen ble det hevdet at han «ikke først og fremst bør ses som en enkelt drivkraft eller hjernen bak prosjektet». Mark Bowens bok om arbeidet, The Telescope in the Ice, gir også stor plass til folk som Morse og issboringsspesialisten Bruce Koci. Halzen bestrider ikke dette. «Jeg ville ikke ha vært prosjektleder hvis de ikke hadde bedt meg om det», sa han, og fortalte at han fikk beskjed om at prosjektet ikke ville bli noe av uten ham som hovedansvarlig, nettopp da finansieringen skulle frigis. Også vitenskapen har et hull: IceCube har vist at det finnes en jevn strøm av kosmiske nøytrinoer, men de fleste har fortsatt ingen identifisert kilde. Selv den sterkeste kandidaten, NGC 1068, ble observert med en statistisk sikkerhet under terskelen fysikere bruker for å kunne hevde at de har gjort en oppdagelse.

Kunngjøringen 6. oktober 2026 kom mens han var i Italia, noen dager etter at han hadde snakket om IceCube på en vitenskapsfestival i Bergamo. «Det var en enorm overraskelse; jeg hadde ikke ventet det i det hele tatt», sa han på telefon under pressekonferansen i Stockholm. Han er den første som har mottatt fysikkprisen alene siden 1992, den ellevte belgiske Nobelprisvinneren og det første aktive medlemmet av staben ved Wisconsin som får prisen siden 1975. Tidligere samme år hadde American Physical Society gitt ham sin medalje for enestående forskningsinnsats, og i 2024 ble han valgt inn i US National Academy of Sciences.

Han har brukt prisen som et forhandlingskort. «Jeg arbeider med et prosjektforslag, og håper denne prisen vil bidra til at det blir godkjent», sa han til journalister i Madison, til latter fra salen. Samarbeidet hans planlegger allerede IceCube-Gen2, en utvidelse til rundt åtte kubikkilometer is, men hele byggingen er ennå ikke finansiert. Samtidig bygges det konkurrerende nøytrinoteleskoper i Middelhavet og i Bajkalsjøen. Halzen, som nå er 82 år, skal motta medaljen i Stockholm 10. desember. Prosjektet som folk en gang, med hans ord, kalte «en søt liten idé» som «aldri ville fungere», registrerer fortsatt lysglimt i mørket, og de fleste stedene de kommer fra, har fortsatt ikke noe navn.

Tagger: Nobel Prize, fysikk, IceCube, Francis Halzen, nøytrinoer, Alan D. Martin