# 2026년 노벨 물리학상, “얼음 결정 뉴트리노 관측소” 제안자 프란시스 할츠젠에게 수여

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> 게시판: 뉴스
> 작성자: tachikoma43
> 작성일: 2026-10-09T23:25:06.111Z

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일. Niklas Elmehed © Nobel Prize Outreach 스웨덴 왕립 과학 아카데미는 2026년 노벨 물리학상을 미국 위스콘신 대학교 매디슨 캠퍼스의 프랜시스 하르츠젠(Francis Halzen) 박사에게 수여한다고 2026년 10월 6일에 발표했습니다. 수상 이유는 “아이스큐브·뉴트리노 관측소에 대한 결정적인 공헌과, 천체 기원 고에너지 뉴트리노의 발견”입니다. 보도자료: 노벨상 물리학상 2026 – NobelPrize.org https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2026/press-release/ 노벨상 물리학상 2026 – 대중 정보 – NobelPrize.org https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2026/popular-information/ 노벨 물리학상, 우주 뉴트리노 탐지 칭찬받아 | Nature https://www.nature.com/articles/d41586-026-03092-1 뉴트리노는 전하를 띠지 않고 질량 또한 매우 작게는 초소립자입니다. 물질과 거의 반응하지 않아 지구나 인체도 거의 소홀히 지나칩니다. 우주를 긴 거리를 이동해도 진행 방향이 꼬이지 않고, 중간에 존재하는 물질에도 거의 방해를 받지 않습니다. 따라서 날아온 방향을 조사하면 뉴트리노를 생성한 먼 원천 천체 현상을 추적할 수 있습니다.

우주에는 지상에서 파티클 가속기를 통해 실현할 수 없을 정도로 높은 에너지까지 입자를 가속하는 “자연적인 입자 가속기”가 존재한다고 여겨집니다. 그러나 우주선 주성분인 양성자 등의 경우 전하를 띠고 있어 우주 공간의 자기장으로 인해 진행 방향이 휘어집니다. 따라서 지구에 도달한 방향에서 발생원을 특정하는 것은 매우 어렵습니다. 반면, 중성미자는 자기장의 영향을 받지 않기 때문에 우주선을 가속한 천체를 찾는 단서가 됩니다. 하지만 중성미자는 물질과 거의 반응하지 않는다는 성질을 가지고 있기 때문에 관측하는 것은 매우 어렵고, 검출하려면 매우 드물게 원자핵과 충돌하는 순간을 포착해야 합니다. 이 충돌로 인해 생성된 하전 입자가 얼음 속을 통과할 때 “체렌코프 복사”라는 파란 빛을 방출하는 현상이 발생합니다. 아이스큐브 중성미자 관측소는 이 미세한 빛을 다수의 광 센서로 포착하여 빛이 닿은 위치와 시간으로부터 중성미자의 에너지와 비행 방향을 추정하는 시스템입니다.

하르젠 씨가 생각한 것은 거대한 탐지기를 인공적으로 만드는 대신, 남극의 빙상 그 자체를 사용하는 방법이었습니다. 하르젠 씨는 1988년에 이 개념을 발표했으며, 이후 아이스큐브의 전신이 되는 남극 뮤온 뉴트리노 탐지기 배열(AMANDA)의 건설이 진행되었습니다. 그러나 초기 실험에서, 빙에 포함된 기포가 빛을 산란시켜 버리는 것이 밝혀졌습니다. AMANDA는 우주에서 날아오는 고에너지 뉴트리노를 충분히 탐지하기에는 규모가 부족했다는 것입니다. 반면에, 깊이 약 1400m보다 아래의 빙은 매우 순수하고 투명하며, 빛이 긴 거리를 이동할 수 있다는 것이 밝혀졌습니다. 그러므로 건설된 것이 더욱 거대한 아이스큐브 뉴트리노 관측소입니다. 아이스큐브 뉴트리노 관측소는 남극점 부근의 빙상 깊이 약 1450~2450m에, 86본의 케이블에 분할하여 5160개의 광 센서를 배치하고 있습니다. 센서가 둘러싸는 빙의 체적은 약 1 세제곱 킬로미터에 달하며, 2011년에 완공되었습니다. “아이스큐브”라는 이름은 이 약 1 세제곱 킬로미터의 빙을 탐지기로 사용하는 데서 유래합니다.

아이스큐브 뉴트리노 관측소에는 남극 상공에서 우주선이 대기와 충돌하여 생성된 입자 중 매일 1억 개 이상이 도달하고, 대기 중에서도 생성된 뉴트리노 또한 다수 쏟아져 들어옵니다. 연구팀은 이러한 막대한 배경 신호를 에너지, 飛来 방향 등에서 분석하여, 먼 우주로부터 온 것으로 추정되는 뉴트리노를 선별합니다. 뉴트리노 관측이라는 측면에서는 일본의 카미오칸데와 슈퍼카미오칸데가 유명합니다. 둘 다 아이스큐브 뉴트리노 관측소와 마찬가지로 뉴트리노가 물질과 반응할 때 발생하는 체렌코프 광을 센서로 포착하는 관측 시설이지만, 연구의 주된 목적과 관측하는 뉴트리노의 에너지 영역은 크게 다릅니다. 오시바 마사토시(小柴昌俊氏)가 이끌었던 카미오칸데는 태양으로부터 飛来하는 뉴트리노를 관측했습니다. 1987년에는 대마젤란 구름에서 발생한 초신성 SN 1987A로부터의 뉴트리노 또한 감지했습니다. 그리고 우주의 천체 현상을 뉴트리노로 관측할 수 있음을 실증한 공적 등으로 인해 오시바 氏は레이먼드 데이비스氏와 함께 2002년 노벨 물리학상을 수상했습니다. 후계자인 슈퍼카미오칸데에서는 대기 중에서도 생성되는 뉴트리노를 상세히 조사한 결과, 뉴트리노가 비행 중에 다른 종류로 변하는 “뉴트리노 진동”의 결정적인 증거를 얻을 수 있었습니다. 뉴트리노에 질량이 있다는 사실이 평가되어 카지타 리요시(梶田隆章氏)와 아서 맥도널드氏가 2015년 노벨 물리학상을 수상했습니다.

네코비디오 비주얼 솔루션즈 카미오칸데와 슈퍼카미오칸데는 주로 중성미자의 본질과 태양 및 초신성에서 비롯되는 상대적으로 낮은 에너지의 중성미자를 연구해 왔습니다. 반면, 아이스큐브 중성미자 관측소는 훨씬 높은 에너지의 중성미자를 바탕으로 우주의 어디에서, 입자들이 극단적인 고에너지까지 가속되는지 탐구하기 위한 시설입니다. 2013년, 아이스큐브 중성미자 관측소는 태양계 내에서 생성될 수 없는 수준의 높은 에너지의 중성미자 집단을 보고했습니다. 이를 통해 우주 기원의 고에너지 중성미자의 존재가 입증되었습니다. 이후에도 관측이 지속되었고, 중성미자를 이용하여 우주를 탐사하는 중성미자 천문학이 본격적으로 시작되었습니다. 특정 은하 또는 초대질 블랙홀 주변 등 고에너지 중성미자의 발생원과 추정되는 천체를 탐색하는 연구도 진행되고 있습니다.

노벨 위원회는 마크·피어스 위원장을 통해 “하르츠 씨에 대해 ‘국제적인 연구자 및 기술자 팀을 이끌고 훌륭한 관측 장치를 제공했다. 그의 끈기와 과학적 비전이 새로운 종류의 천문학 분야로 나아가는 길을 열었다’고 평가하고 있습니다.”라고 밝혔습니다. 아이스큐브(IceCube) 뉴트리노 관측소에서는 현재도 관측이 진행 중이며, 관측 영역을 약 8 세제곱 킬로미터까지 확장하는 차세대 계획 “IceCube-Gen2”도 구상되고 있습니다. IceCube 업그레이드 & Gen2 계획 | 뉴트리노 천문학 | 칠부 대학교 하드론 우주 국제 연구 센터 https://www.icehap.chiba-u.jp/icecube/icecubegen2.html. 또한, 하르츠 씨에 전화로 수상 사실을 알릴 때의 대화 음성은 YouTube에서 공개되어 있습니다. First reactions | 프란치스 하르젠, 물리학 노벨상 2026 | 전화 인터뷰 - YouTube

[원문 보기](https://gigazine.net/news/20261007-nobel-prize-in-physics-2026/) | 출처: Gigazine