首先值得一提的是，豪臻的个人履历相当简单：他于1944年3月出生于比利时的“糖城”缇嫩（Tienen），1966和1969年分别获得鲁汶大学的硕士和博士学位，1971年以助理研究员身份入职威斯康星大学麦迪逊分校，1972、1974和1977年分别晋升为助理教授、副教授和正教授，至今都没有离开威斯康星而另谋高就。由此可以推断，豪臻应该属于那种随遇而安、享受“岁月静好”的学者。事实上，他确实为人随和而低调，情绪稳定，说话抑扬顿挫，做事有条不紊，在学术圈内的口碑极好，也曾多次来中国参加学术会议或在暑期学校授课。

在粒子物理学界，豪臻的首个“成名作”其实是一部专业教科书，即他与英国杜伦大学的阿兰‧马丁（Alan Martin）教授合著的《夸克和轻子：现代粒子物理学导论》[1]。该书于1984年出版问世，受到业内人士和研究生的广泛好评，成为国际高能物理学领域的经典教材之一。不仅如此，豪臻和马丁的这部专著还收获了各国专家学者在他们的学术论文中的大量引用，这说明书中确实讲述了不少颇有含金量的“真东西”，可以直接用于前沿研究。事实上，扣除豪臻参与大型实验组所发表的集体论文，那么在他的500余篇理论文章、专著和会议报告论文排行榜上，《夸克和轻子》一书以770次的单篇引用率荣登榜首（基于高能物理数据库INSPIRE的统计数字）。这再一次激发了人们的好奇心，豪臻此次获奖的“绝活”究竟是什么？

一生只在一所大学接受高等教育、只在一所大学从事科研和教学的豪臻，绝不是那种对外面的世界缺乏足够兴趣的伪老派知识分子。恰好相反，他的豪迈与雄心以及充满科学家情怀的“诗与远方”超出了很多同时代学者的认知边界。他其实是一个酷爱跨界和远行的人，甚至不拘泥于每一次远行是否为了回家。

从高能物理数据库的记录可以看出，迄今为止豪臻的1200余篇各类论文中，实验类文章的数目占了约60%，这说明他早已不是纯粹的理论物理学家。尤其有趣的是，在21篇单篇引用率超过500次的论文中，除了上述专著，只有发表于1995年的一篇包含三位作者的综述论文以及一篇2012年由上百位作者合作撰写的白皮书可以算作豪臻的高被引理论工作，其余的18篇论文均属于“冰立方”合作组的集体文章。

历史的经验一再表明，从理论向实验的跨界，可能真的没有那么难，最成功的先例应该是物理学大师恩里克‧费米（Enrico Fermi）。但跨界如此成功，以至于在450余人的国际合作组中脱颖而出且独得诺贝尔奖的理论家，则非豪臻莫属！

豪臻的早期研究工作，聚焦于基本粒子和复合粒子之间通过强、弱或电磁相互作用所发生的弹性或非弹性散射等问题，这属于上世纪七十年代高能物理学的主流前沿课题之一，也是当年许多年轻学者进入该领域的常规途径。他的第一篇与中微子相关的论文，发表于1983年，题目为“对中微子数目的限制：简评Z玻色子的发现”[2]，是他在访问芬兰赫尔辛基大学期间与一位当地学者合作完成的。虽然该论文仅有两页纸，却成为豪臻职业生涯的一个重要转折点，标志着他的研究兴趣开始转向神秘莫测的中微子。不仅如此，他的研究风格从一开始就介于理论和实验之间，即以“唯象学”为主，而这也为他日后提出高能天体中微子测量的实验项目埋下了伏笔。

使豪臻一举跻身高能中微子天文学名家之列的里程碑想法，出现在1988年的上半年。当时他突发灵感地意识到，可以通过探测高能带电轻子在南极纯净的“冰”环境中高速运动所产生的切伦科夫辐射光，来实现对入射的高能宇宙线中微子与冰原子的非弹性散射事例进行追踪和重建，从而测定“天外来客”中微子的能量和方向。

这一想法可以如此描述，来自某一遥远天体源的高能缪子型中微子与地下探测器的靶粒子——冰原子发生带电流相互作用后产生高能缪子，后者在冰中的传播速度高于光在冰中的传播速度，因此会导致切伦科夫辐射效应。缪子及其切伦科夫辐射的波阵面呈锥状向前传播，可被垂悬于冰层深处的光电倍增管装置探测，使得重建入射中微子的径迹和能量成为可能。

需要注意的是，当年上述想法的新意，其实并不在于探测切伦科夫辐射本身，而在于豪臻所选取的靶粒子以及探测光信号的特殊环境。他选择了大众视野之外的企鹅栖息地——拥有极其纯净冰层且其深度和广度足以满足探测器阵列布局的南极！这一匪夷所思的想象力，展现了豪臻远在天边的“诗意”。倘若你知道上世纪八十年代的南极并没有民航设施，科学家们为了节省时间只能搭乘美军运输机从新西兰的军事基地飞往南极科考站，你或许才能意识到豪臻的创意有多大胆甚至不太靠谱。但是，南极深厚且透明的坚冰对于探测高能天体中微子而言，就相当于牛顿建立力学三定律所需要的理想“惯性”参考系。只不过豪臻想要做的不是理论，而是借助南极的极端环境俘获鬼魅一般的中微子。

对实验可行性尚无把握的豪臻急不可耐地写邮件，将上述想法告诉了夏威夷大学的物理学教授约翰‧勒尼德（John Learned）。勒尼德当时正致力于研究如何利用夏威夷的深海环境探测高能宇宙线中微子，所采用的技术与在纯净冰层中做实验很相似。两个都对天体物理学和中微子探测十分着迷的理论物理学家一拍即合，很快就在1988年6月以预印本的方式对外公布了题为“在极地深冰中探测高能中微子”的初步实验方案[3]。

同年11月，豪臻与勒尼德以及威斯康星大学麦迪逊分校的同事罗伯特‧马驰（Robert March）合作，向首届中微子望远镜国际研讨会提交了题为“在极地透明冰层中探测中微子”的会议论文[4]，并由马驰代表三人参会做报告。当时来自欧洲、美国和日本的数十位物理学家聚集在意大利水城威尼斯，共同探讨建造大型中微子探测器以发现来自宇宙深处的高能中微子的各种可能性。日本实验物理学家小柴昌俊是与会学者中的明星，他因1987年2月发现超新星中微子而荣获了2002年的诺贝尔奖。

毫无疑问，威尼斯会议的举办意味着高能物理和天体物理学界对探测高能宇宙线中微子的热情显著升温，而且开始进入以南极冰层作为探测媒质的新时代。豪臻一举成为引领这一新方向的旗手，尽管他所做的主要还是纸上谈“冰”。

很快，就有一批各怀绝技的美国实验物理学家聚集在豪臻身边，他们成立了“南极缪子和中微子探测阵列”（AMANDA，简称“阿曼达”）合作组，从1991年起着手在南极冰层深处钻孔并安装光电倍增管等光学器件。随着欧洲同行的加入，“阿曼达”合作组的规模逐渐发展壮大，于1999年完成探测器的建造并开始运行取数，最终测量到包含近7000个事例的“中微子天图”（neutrino sky map），验证了豪臻最初提出的想法的可行性。

“阿曼达”望远镜于2009年光荣退役[5]，接下来出场的将是深度接近2500米，体积达到1立方千米的“冰立方”望远镜。

1993年3月初，第五届中微子望远镜国际研讨会在威尼斯召开。这一次豪臻本人亲自与会，不仅担任“潜在的天体物理学中微子源”分会的召集人，而且应邀参加了以“用于新一代中微子物理学的创新型探测器”为主题的圆桌论坛。由此可见，整个学界已经开始考虑更大、更强的中微子望远镜设施了。

同年5月，豪臻与夏威夷的勒尼德再度合作，正式提出建造南极“冰立方”中微子望远镜的宏伟设想，公开发布了题为“高能中微子天文学：向1立方千米探测器进发”的预印本[6]。毫无疑问，这两位理论物理学家深得1977年度诺贝尔奖物理学奖得主菲利普‧安德森（Philip Anderson）的“多则不同”（More is different）的真传，深信“大则不同”（Bigger is different）也是硬道理，从而迈出了奔赴“冰立方”的第一步。

正如勒尼德在自己的网页中所描述的那样，“我也参与了与超高能中微子探测相关的新项目，实验地点从矿井、盐丘、深海到沙漠、南极洲以及空间地球卫星。事实上，我与弗朗西斯‧豪臻一同向国家科学基金会提交了后来成为‘冰立方’项目的首个意向书”[7]。不过令人颇感意外的是，勒尼德本人从未加入“阿曼达”和“冰立方”这两个立足南极的实验合作组，而且他与豪臻的合作也在1993年之后戛然而止。

尽管从2003到2024这二十年间，勒尼德和豪臻人仍有6篇共同署名的论文或项目提案，但那些都是至少10位作者以上的集体文章。个中原委，局外人不得而知。值得一提的是，勒尼德本人最具影响力的理论工作是他在1995年与夏威夷大学的同事山蒂普‧帕克瓦萨（Sandip Pakvasa）合作完成的，他们首次指出在深冰或深水环境可以利用“双爆”（double bang）信号探测高能“韬”（t）中微子[8]，该论文迄今已被引用640余次。

众所周知，豪臻后来成为“冰立方”国际合作组的首席科学家，以匪夷所思的感召力和凝聚力带领来自五湖四海、不畏艰难险阻的实验和技术人员在冰天雪地的南极成功地建造了“冰立方”探测器。这个有史以来最大、最成功的中微子望远镜不负众望，已经做出了数项重要科学发现[9]，其中包括2013年首次发现“拍电子伏”能量（PeV，即10的15次方电子伏）的天体中微子事例，2017年首次发现了“耀变体”类活动星系核所释放出来的高能缪子型中微子事例；2021年发现了粒子物理学标准模型的创始人之一、1979年度诺贝尔物理学奖得主谢尔登‧格拉肖（Sheldon Glashow）在1960年所预言的“格拉肖共振”现象。

上述科学发现是否具备足够的颠覆性以及是否值得被授予诺贝尔奖的争议，如今不再是需要争辩的问题，因为豪臻已经获奖了。人们或许还关心，为什么是千里之外运筹帷幄的豪臻，而非战斗在南极一线的实验物理学家，获得此项殊荣呢？

毫无疑问，“冰立方”望远镜从南极的此岸看到了来自遥远天体源的高能宇宙线中微子，但却并未看清彼岸，即隐藏在宇宙深处的高能加速器究竟以何种方式产生和释放强子和中微子。要解决这一更具挑战性也更重要的天体物理学难题，现有的“冰立方”装置显然是不够的，但扩容和升级改造离不开经费支持，而申请海量经费需要足够令人信服的理由，比如你正从事或拟开展的科研项目具有冲击诺贝尔奖的实力或潜力。

如此说来，大家便能够理解为什么豪臻在得知自己获得诺贝尔奖之后的第一反应：除了惊喜，还有就是“下一个项目的经费申请有希望了”的感慨。站在豪臻的角度看问题，他不仅是理论物理学家和“冰立方”实验的首席科学家，而且还是“就业创造者”（job maker），需要为投身于高能中微子天文学的仁人志士的长远未来着想。我们可以合理地猜测，当初推荐豪臻获奖的界内顶级科学家以及诺贝尔奖评委会，应该也有这层考虑。

伟大的“冰立方”实验成功了，粒子物理学界、天体物理学界和天文学界一致欢欣鼓舞，没有人反对这一项目值得被诺贝尔奖认可。但是在参与其中的众多实验物理学家中选谁作为候选人呢？选谁都不合适，因为今天的大科学装置实验无情地稀释了绝大多数参与者的贡献，这一点在费米实验室发现顶夸克（1995年）和欧洲核子研究中心发现希格斯玻色子（2012年）的重大事件中已经体现出端倪。出路要么是让先前做出相应理论预言的科学家获奖，要么推举没有争议的实验领导者或主要贡献者获奖。

豪臻便是那个毫无争议的“冰立方”望远镜实验的发起人和领军者，他完美地满足了李政道和杨振宁对于成功科学家的定义。李先生曾说道，“一个人想做点事业，非得走自己的路。要开创新路子，最关键的是你会不会自己提出问题，能正确地提出问题就是迈开了创新的第一步”。而在杨先生看来，杰出的学者应该具备“3P”本领，也就是 “眼光”（perception）、毅力（persistence）和能力（power）。豪臻不仅具备这些了不起的本事，而且在正确的时间、正确的地点和一群正确的同事做了正确的事情。他的成功绝非偶然，值得后来者借鉴并重新审视自己与命运的关系。

回到物理问题本身，高能中微子望远镜其实是一个溯源工具，帮助我们从此岸看透无法企及的彼岸。换句话说，人们虽然不知道遥远天体源的中微子“味”分布，但相信这些高能中微子在长途跋涉的路上已经退相干，因此其振荡效应简化成不依赖距离和能量的形式，而望远镜可以探测到达地球探测器的不同种类中微子，进而使得反向推断天体源的中微子“味”组分成为可能。但解决这一“反问题”（inverse problem）面临诸多现实挑战，除了对实验事例统计量和测量精度有极高的要求，而且也强烈依赖中微子“味”混合和“CP破坏相角”的取值，后者可能导致严重的参数简并和信息丢失问题[10]。

但无论如何，追踪高能宇宙中微子的队伍正在发展壮大，其中包括了来自中国的“猎狐”（HUNT）者和“海铃”（TRIDENT）人，他们分别选择了美丽的贝加尔湖和壮阔的中国南海作为实验场，那里很可能给他们带来意想不到的好运。

注：作者邢志忠将Halzen按英文发音翻译为“豪臻”，而不是中文网络流行的“哈尔岑”。“臻”借用了邢志忠老同学和同事曹瑧院士的名字，“促使他重新审视自己的名字与命运的关系”——曹瑧正在推动贝加尔湖中微子望远镜项目。

作者简介：邢志忠，中国科学院高能物理研究所研究员，研究领域为基本粒子物理学。著有原创科普图书《费米的大象》、《中微子振荡之谜》，译著包括《你错了，爱因斯坦先生！》《改变世界的方程》《希格斯》等。座右铭为“一个人偶尔离谱并不难，难的是一辈子都不怎么靠谱。”