Sosok Francis Halzen Pemenang Nobel Fisika 2026 & Penemuannya

tirto.id - Francis Halzen ditetapkan sebagai pemenang Nobel Fisika 2026. Ilmuan asal Belgia ini dianggap berjasa atas metode pemantauan partikel neutrino dengan memanfaatkan bongkahan es di Kutub Selatan.

"Ini merupakan kejutan besar sekaligus perayaan atas sebuah proyek yang sangat istimewa. Keberhasilan proyek ini tak lepas dari ketekunan dan kerja keras banyak kolaborator hebat yang telah bekerja sama dengan saya," ujar Halzen, dikutip dari laman IceCube.

Penghargaan Nobel dianugerahkan kepada individu atau kelompok yang telah memberikan manfaat terbesar bagi umat manusia dan ilmu pengetahuan. Acara berakar dari wasiat Alfred Nobel, seorang industrialis dan penemu dinamit asal Swedia.

Kekayaan yang dimiliki oleh Alfred Nobel diwasiatkan untuk tokoh berpengaruh di bidang fisika, kimia, fisiologi atau kedokteran, sastra, dan perdamaian. Adapun proses nominasi Hadiah Nobel dimulai pada bulan September setiap tahun.

Hadiah Nobel dan para pemenang diumumkan bulan Oktober. Sementara itu, upacara penganugerahan Hadiah Nobel dilakukan pada 10 Desember, sesuai hari peringatan wafatnya Alfred Nobel.

Profil dan Latar Belakang Francis Halzen

Fisika merupakan bidang penghargaan pertama yang disebutkan oleh Alfred Nobel dalam surat wasiat tahun 1895. Secara sosiologis, cabang ilmu Fisika merupakan ilmu penting di akhir abad ke-19.

Selain itu, sejumlah penelitian Alfred Nobel erat kaitannya dengan ilmu Fisika. Maka, tak heran jika cabang ilmu disebut pertama dalam wasiatnya.

Melalui pengumuman resmi di Stockholm pada hari Selasa (6/10), Royal Swedish Academy of Sciences (Akademi Ilmu Pengetahuan Kerajaan Swedia) telah mengumumkan Francis Halzen sebagai pemenang Nobel Fisika 2026.

“Atas kontribusi penting terhadap Observatorium Neutrino IceCube dan penemuan neutrino berenergi tinggi yang berasal dari peristiwa astrofisika,” bunyi pengumuman resmi The Nobel Prize, Selasa (6/10).

Francis Halzen mengaku kaget saat mengetahui namanya tertera dalam daftar pemenang Nobel. Pria berusia 82 tahun ini tidak menduga bakal memenangkan Hadiah Nobel.

"Ini sungguh mengejutkan, dan tentu saja saya tidak menduganya. Saya sedang menyusun sebuah proposal, dan saya berharap penghargaan ini akan membantu agar proposal tersebut disetujui," kelakar Francis Halzen, dikutip dari Aljazeera, Selasa (6/10).

Melansir laman physics.wisc.edu, Francis Halzen lahir di Tienen, Belgia, tahun 1944. Halzen meraih gelar Master dan PhD dari institusi yang kini bernama KU Leuven, Belgia. Berkat kecakapan yang dimiliki, Halzen diterima sebagai staf pengajar fisika di Universitas Wisconsin, Madison, Amerika Serikat, sejak 1972.

Kiprah Francis Halzen semakin dikenal luas saat menjadi peneliti utama atau principal investigator IceCube Neutrino Observatory (1980an), proyek yang mengubah satu kilometer kubik es alami Antartika menjadi detektor partikel. Kolaborasi internasional ini melibatkan 450 ilmuwan dari 58 institusi di 14 negara.

Francis Halzen menyadari bahwa es di Kutub Selatan dapat digunakan untuk melacak partikel yang dikenal sebagai neutrino. Visi dan kepemimpinan ilmiah menjadi landasan penting bagi IceCube Neutrino Observatory.

Selama menggeluti ilmu Fisika, Halzen mendapat sejumlah penghargaan penting. Di antaranya adalah Smithsonian American Ingenuity Award (2014), Balzan Prize (2015), dan Bruno Pontecorvo Prize 2018. Lalu Bruno Rossi Prize (2021), Homi Bhabha Award (2021), dan gelar doktor kehormatan dari berbagai universitas.

Tahun 2021, Halzen diangkat sebagai Vilas Research Professor. Ia juga bergabung sebagai anggota kehormatan American Physical Society sejak 1994 dan dianugerahi APS Medal for Exceptional Achievement in Research pada tahun 2026.

Mengutip portofolio akdemik yang diunggah di scholar.google, Francis Halzen telah mempublikasikan lebih dari 446 artikel dan dirujuk oleh 82.605 peneliti.

Sebagai peneliti utama sejak awal proyek, ia memimpin upaya kolektif para ilmuwan dan insinyur yang berhasil menciptakan volume es Antartika dan dilengkapi instrumen deteksi.

Temuan ini penting untuk mendeteksi neutrino berenergi tinggi yang berasal dari sumber astrofisika. Halzen sebagai peneliti utama dinilai berkontribusi besar, mulai dari tahap penemuan dan desain konseptual, proses konstruksi yang secara teknis sangat ambisius, hingga pelaksanaan operasi ilmiah rutin.

Neutrino & Cara Kerja Observatorium IceCube

Francis Halzen menyadari bahwa es di Kutub Selatan dapat digunakan untuk melacak partikel yang dikenal sebagai neutrino. Halzen memaparkan untuk pertama kali pada 1988. Visi dan kepemimpinan ilmiahnya menjadi landasan penting bagi IceCube Neutrino Observatory.

IceCube Neutrino Observatory mulai dibangun pada 2011. Ini adalah sebuah blok es seluas satu kilometer kubik yang dilengkapi dengan sensor cahaya. Lokasi tersebut menjadi arena peneliti untuk menangkap neutrino, partikel misterius yang berasal dari proses berenergi sangat tinggi di alam semesta.

Fasilitas penelitian dikelola National Science Foundation (NSF) dan dioperasikan melalui kolaborasi internasional yang melibatkan sekitar 450 orang dari 58 institusi di 14 negara. IceCube didirikan di dalam lapisan es Antartika, di dekat Stasiun Kutub Selatan Amundsen-Scott.

Melansir dokumen Scientific Background to the Nobel Prize in Physics 2026 yang diterbitkan Royal Swedish Academy of Sciences, neutrino hampir tidak memiliki massa dan tidak bermuatan listrik.

Partikel ini dapat melintasi planet, bintang, dan tubuh manusia tanpa mengalami perubahan. Inilah yang menjadi alasan partikel ini sulit dideteksi. Padahal, sekitar 100 triliun neutrino surya dan kosmik melintasi tubuh manusia setiap detik.

Ketika sebuah neutrino bertabrakan dengan inti atom, lalu menghasilkan kilatan cahaya yang dapat dilacak oleh sensor di dalam es gletser jernih. Kutub selatan dipilih bukan tanpa alasan. Lokasi tersebut cenderung bebas dari berbagai jenis gangguan dan wilayahnya stabil secara geologis, tanpa adanya gempa bumi.

Ruang penelitian terdiri dari 60 sensor optik untuk mendeteksi sinyal cahaya Cherenkov. Masing-masing sensor mencakup tabung fotomultiplier berbentuk belahan bola berdiameter 25,4 cm yang menghadap ke bawah, serta dilengkapi elektronik digitalisasi terintegrasi.

Sensor ditempatkan pada kedalaman hingga satu kilometer, dengan jarak antar-sensor 17 meter. Data yang diperoleh dari fotomultiplier selanjutnya dikirim ke permukaan melalui serat optik. Interaksi neutrino yang tercatat oleh IceCube memiliki dua topologi utama, yaitu jejak (track) dan kaskade.

IceCube menemukan fluks neutrino berenergi tinggi yang berasal dari akselerator alam semesta dengan memasang detektor berukuran satu kilometer kubik di dalam es glasial yang masih murni di Kutub Selatan.

Beberapa hal yang diamati peneliti adalah karakteristik dan asal-usul neutrino astrofisika berenergi tinggi, sinar kosmik, serta sifat-sifat neutrino, sekaligus melakukan pencarian fisika di luar Model Standar.

Tahun 2013, IceCube menemukan neutrino astrofisika, namun sumber-sumbernya belum diketahui. Sejak saat itu, sebagaimana dikutip dari laman resmi IceCube,mereka telah melaporkan bukti adanya emisi neutrino dari dua galaksi: TXS 0506+056 dan NGC 1068.

Neutrino berenergi tinggi kemungkinan dihasilkan melalui interaksi proton dan inti atom sinar kosmik di lokasi-lokasi akselerasi angkasa. Neutrino membawa informasi arah dan spektrum yang tidak terdistorsi, membuka jendela pengamatan baru terhadap alam semesta berenergi tinggi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sumber-sumber neutrino sebagian besar berasal dari luar galaksi (ekstragalaktik).

Sejak saat itu, radiasi kosmik telah dipelajari secara ekstensif dan terdiri dari proton serta inti helium yang terus-menerus menghantam atmosfer Bumi. Hingga tingkat energi ini, sinar kosmik diyakini berasal dari dalam Galaksi Bima Sakti, dengan ledakan supernova sebagai penyebab percepatan.

IceCube juga menemukan lintasan neutrino astrofisika berenergi tinggi yang direkonstruksi dan dapat ditelusuri kembali ke inti galaksi aktif, wilayah pusat galaksi yang sangat terang.

Periode 2025–2026, IceCube melakukan upgrade sistem guna menurunkan ambang batas energi dan mengkalibrasi es dengan lebih baik. Langkah ini diharapkan dapat meningkatkan kemampuan dalam merekonstruksi arah datangnya neutrino di dalam detektor.