Giải Nobel Vật lý 2026 trao cho nghiên cứu về 'hạt ma'

Giải Nobel Vật lý 2026 được trao cho nhà khoa học Bỉ lúc 11h45 ngày 6/10 tại thủ đô Stockholm Thụy Điển (16h45 giờ Hà Nội) với những phát hiện về hạt ma.

Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển công bố nhà khoa học Francis Halzen là chủ nhân giải Nobel Vật lý năm nay 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".

Nhà khoa học Francis Halzen (82 tuổi), sinh tại Bỉ, hiện làm việc tại Đại học Wisconsin-Madison, Mỹ. Ông là một nhà khoa học hàng đầu trong việc phát triển vật lý tia vũ trụ và vật lý hạt thiên văn từ những năm 1970.

Hạt neutrino, còn gọi là hạt ma - một loại hạt hạ nguyên tử cực nhỏ, không mang điện tích và có khối lượng nhỏ hơn rất nhiều lần so với electron. Francis Halzen nhận ra có thể dùng băng ở Cực Nam để theo dõi neutrino. Tầm nhìn và khả năng lãnh đạo khoa học của ông là nền tảng cho Đài quan sát Neutrino IceCube - khối băng hình lập phương có thể tích một km3, trang bị cảm biến ánh sáng. Nhờ IceCube, các nhà nghiên cứu có thể bắt giữ neutrino từ những quá trình có năng lượng cực lớn trong vũ trụ xa xôi.

Hạt neutrino hiện diện khắp nơi, nhưng không dễ nhận ra. Chúng đi xuyên qua Trái Đất và cơ thể con người mà không bị phát hiện. Nhà khoa học với thiết bị phù hợp có thể phát hiện hạt neutrino đơn lẻ khi nó tương tác với hạt nhân nguyên tử, nhưng tương tác này rất hiếm khi xảy ra.

Neutrino với năng lượng cực cao được tạo ra trong cùng môi trường với các loại hạt khác. Tuy nhiên, điểm khác biệt là neutrino có thể bay đến Trái Đất mà không bị đổi hướng hay mất năng lượng. Điều này đồng nghĩa, chúng có thể cung cấp những thông tin độc nhất vô nhị.

Francis Halzen lần đầu đề xuất ý tưởng bắt giữ hạt neutrino ở Cực Nam năm 1988. Vụ va chạm giữa hạt neutrino với hạt nhân nguyên tử sẽ tạo ra chớp sáng có thể theo dõi bằng cảm biến trong lớp băng trong suốt của sông băng. Băng ở Cực Nam có nhiều lợi thế do ít chịu các loại tác động, khu vực này cũng khá ổn định về địa chất vì không có động đất. Ý tưởng của Halzen nhanh chóng được nhiều nhà nghiên cứu ủng hộ và chỉ vài năm sau, một thử nghiệm sơ bộ đã được tiến hành với cảm biến trong băng.

Neutrino vũ trụ mang năng lượng cực cao rất hiếm, nên cần một lượng băng khổng lồ để quan sát đủ số vụ va chạm. Sau khi Đài quan sát IceCube với thể tích một km3 hoàn thành năm 2011, các nhà nghiên cứu nhanh chóng phát hiện những hạt neutrino năng lượng cao đầu tiên. Vài năm sau, họ công bố phát hiện neutrino có nguồn gốc từ bên ngoài và cách rất xa hệ Mặt Trời. Cuộc tìm kiếm các nguồn neutrino trong vũ trụ chính thức bắt đầu.

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

IceCube liên tục thu thập tương tác neutrino, cung cấp cho giới nghiên cứu thông tin mới về những môi trường dữ dội đã tạo ra hạt neutrino năng lượng cao, thậm chí có thể hé lộ những hiện tượng vũ trụ chưa từng biết trước đây.

Khi biết tin được giải Nobel, Francis Halzen nói: "Tôi hy vọng điều này sẽ giúp ghi nhận những người thực sự can đảm đã cùng tôi tham gia dự án ngay từ đầu, vào thời điểm không có nhà vật lý đáng kính theo trường phái bảo thủ nào muốn tham gia. Nhưng nhiều người tài năng đã làm vậy, và đó là lý do tôi ở đây".

Năm ngoái, Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển trao giải Nobel Vật lý cho John Clarke (sinh tại Anh, giáo sư Đại học California Berkeley, Mỹ), Michel H. Devoret (sinh tại Pháp, giáo sư tại Đại học Yale và Đại học California Santa Barbara, Mỹ), John M. Martinis (sinh tại Mỹ, giáo sư tại Đại học California Santa Barbara, Mỹ) nhờ "phát hiện đường hầm cơ học lượng tử vĩ mô và lượng tử hóa năng lượng trong mạch điện".

Nobel là giải thưởng quốc tế do Quỹ Nobel tại Stockholm lập ra từ năm 1901 dựa trên tài sản của Alfred Nobel, nhà phát minh kiêm doanh nhân Thụy Điển. Giải được trao thường niên cho những cá nhân và tổ chức có cống hiến nổi bật trong các lĩnh vực Y sinh, Hóa học, Vật lý, Văn học, Hòa bình. Năm 1968, Ngân hàng Trung ương Thụy Điển lập ra Giải thưởng của Ngân hàng Thụy Điển cho Khoa học kinh tế để tưởng nhớ Nobel, còn gọi là giải Nobel Kinh tế.

Người thắng giải Nobel được nhận huy chương, bằng chứng nhận cá nhân và một khoản tiền thưởng không cố định. Số tiền thưởng năm nay là 12 triệu krona Thụy Điển (khoảng 1,2 triệu USD), tăng 1 triệu krona so với năm ngoái, chia đều cho các nhà khoa học nhận giải.

Năm 1901-2025, giải thưởng được trao 633 lần cho 1.026 cá nhân và tổ chức trên thế giới. Trong đó, giải Nobel Vật lý được trao 119 lần cho 230 học giả.

Tính đến nay, John Bardeen là người duy nhất nhận giải Nobel Vật lý hai lần vào năm 1956 và 1972. Người trẻ nhất là Lawrence Bragg, được trao giải khi 25 tuổi cùng với cha mình vào năm 1915. Người lớn tuổi nhất là Arthur Ashkin, nhận giải năm 2018, khi đã 96 tuổi.