2026 წლის ნობელის პრემია ფიზიკაში მიიღო ამერიკელმა მეცნიერმა ფრენსის ჰალზენმა: „IceCube ნეიტრინულ ობსერვატორიაში შეტანილი გადამწყვეტი წვლილისა და მაღალი ენერგიის ასტროფიზიკური ნეიტრინოების აღმოჩენისთვის“ (“for decisive contributions to the IceCube Neutrino Observatory and the discovery of high-energy neutrinos of astrophysical origin” ).

       ფრენსის ჰალზენი წლების განმავლობაში თანამშრომლობდა ქართველ მეცნიერებთან: რევაზ შანიძესთან და გია ჯაფარიძესთან. სწორედ მათი თანაავტორობით გამოქვეყნდა Science-ში 2013 წელს სტატია, რომელიც გახდა საფუძველი 2026 წელს ფიზიკის დარგში ნობელის პრემიის გაცემისა. ამ მნიშვნელოვანი თანამშრომლობის თაობაზე გაზეთ „თბილისის უნივერსიტეტს“ ესაუბრა ფიზიკა-მათემატიკის მეცნიერებათა დოქტორი, თსუ-ს მაღალი ენერგიების ფიზიკის ინსტიტუტის მთავარი მეცნიერ-თანამშრომელი, ზუსტ და საბუნებისმეტყველო მეცნიერებათა ფაკულტეტის ასოცირებული პროფესორი რევაზ შანიძე:

– ბატონო რევაზ, როდის შეხვდით პირველად ბატონ ჰალზენს – როგორ დაიწყო თქვენი სამეცნიერო თანამშრომლობა?

– ბატონ ჰალზენს პირველად გერმანიაში შევხვდი, როდესაც ერლანგენის უნივერსიტეტში ვმუშაოდი. იმ პერიოდში ჩამოყალიბდა ჩვენი სამეცნიერო ჯგუფი, რომელიც KM3NeT პროექტს შეუერთდა. ერლაგენის უნივერსიტეტში ჩვენი ჯგუფი ყოველწლიურად აწყობდა სამეცნიერო სკოლებს მაღალი ენერგიების ასტროფიზიკით დაინტერესებული სტუდენტებისა და ახალგაზრდა მეცნიერებისთვის.  2006 წელს ამ სკოლაზე ფრენსის ჰალზენი მოვიწვიეთ ლექციების წასაკითხად.

– რა თემაზე იმუშავეთ ერთობლივად, რომელმა ნაშრომმა მიიქცია ნობელის კომიტეტის ყურადღება და რატომ?

– საქართველოში დაბრუნების წინ, 2012-2014 წლებში ვმუშაობდი გერმანიის ეროვნულ სამეცნიერო ცენტრში DESY. ამ პერიოდში IceCube კოლაბორაციის წევრი ვიყავი და ფრანსის ჰალზენთან ერთად 40-ზე მეტი სამეცნიერო პუბლიკაციის თანაავტორი ვარ.

IceCube ძალიან დიდი ზომის, რთული და კომპლექსური დეტექტორია, რომლის შექმნას, ოპერირებას, მონაცემთა ანალიზს და პუბლიკაციების მომზადებას დიდი ადამიანური და მატერიალური რესურსები სჭირდება. ამ რესურსებს აერთიანებს   IceCube კოლაბორაცია, რომელშიც ამჟამად 14 ქვეყნის 450-მდე მეცნიერია გაერთიანებული. ფრენსის ჰალზენი ამ სამეცნიერო პროექტის მთავარი მკვლევარი (Principal Investigator) და კოლაბორაციის უცვლელი ხელმძღვანელია.

კოლაბორაციის აქტიური წევრი ხანგრძლივი დროის განმავლობაში იყო ქართველი მეცნიერი გიორგი ჯაფარიძე, რომელიც ამერიკის შეერთებულ შტატებში, ატლანტას უნივერიტეტის IceCube-ის ჯგუფში მუშაობდა. გიორგიმ თბილისის სახელმწიფო უნივერსიტეტი დაამთავრა და მაღალი ენერგიების ფიზიკის ინსტიტუტის მკვლევარი იყო.

2013 წელს კოლაბორაციამ ჟურნალ Science-ში გამოაქვეყნა სტატია, რომელშიც მოყვანილი იყო მაღალი ენერგიების ასტროფიზიკური ნეიტრინოების პირველი დაკვირვება (აღმოჩენა).  ეს აღმოჩენა  აღიარეს წლის საუკეთესო სამეცნიერო მიღწევად. ამის შემდეგ კოლაბორაცია ფრენსის ჰალზენის ნობელის პრემიაზე ალაპარაკდა. აღსანიშნავია, რომ წელს 70 წელი შესრულდა ნეიტრინოს ექსპერიმენტული აღმოჩენიდან. ფრენსის ჰალზენი დამსახურებულად შეუერთდა იმ მეცნიერებს, რომლებსაც ნეიტრინოების კვლევაში ნობელის პრემია აქვთ მიღებული. ნეიტრინული ფიზიკის და ასტროფიზიკის კვლევები 5 ნობელის პრემიით არის აღნიშნული.

– რა მნიშვნელობა ჰქონდა ამ მიგნებას, რომლის საფუძველზეც გაიცა ნობელის პრემია?

– ასტრონომია და ასტროფიზიკა ყოველთვის გამორჩეულ როლს თამაშობდა სამყაროს მეცნიერულ შესწავლაში. საუკუნეების მანძილზე ასტრონომიული დაკვირვებები მხოლოდ სინათლის ვიწრო დიაპაზონში ხდებოდა, რომლის მიმართ ჩვენი თვალია მგრძნობიარე.  გასული საუკუნედან ეს დიაპაზონი მნიშვნელოვნად გაფართოვდა – სამყროს შესწავლას რადიო ასტრონომია, რენტგენული და გამა ასტრონომია დაემატა. უკანასკნელ წლებში სამყაროს შესწავლა გრავიტაციული ტალღებით და ნეიტრინოებით გახდა შესაძლებელი. ფრენსის ჰალზენის ნობელის პრემიით აღინიშნა სამყაროს შესწავლაში ახალი ფანჯარა, რაც მაღალი ენერგიების ასტროფიზიკურ ნეიტრინოებთან არის დაკავშირებული. ეს საშუალებას მოგვცემს მეტი ინფორმაცია მივიღოთ ასტროფიზიკურ წყაროებზე, რომლებშიც კოსმოსური სხივების აჩქარება ხდება. ნეიტრინოების საშუალებით ხორციელდება ბნელი მატერიის ძიება, რაც თანამედროვე ბუნებისმეტყველების ერთ-ერთი მთავარ პრობლემას წარმოადგენს. არ არის გამორიცხული, სრულიად ახალი ტიპის კოსმოსური ობიექტების აღმოჩენა. ბოლო წლებში სულ უფრო მნიშვნელოვანი ხდება ე.წ. „მულტი-მესენჯერული ასტრომომია“, რომელიც ასტრონომიული ობიექტების სხვადასხვა საშუალებებით, მათ შორის ნეიტრინოებით შეისწავლას ეყრდნობა.

ნობელის კომიტეტმა ფრენსის ჰალზენის დაჯილდოებით აღნიშნა მაღალი ენერგიების ნეიტრინული ასტრონომიის როლი სამყაროს შესწავლაში. ეს ძალიან მნიშვნელოვანი შეფასებაა ქართველი მეცნიერებისთვის, რომლებიც KM3NeT-პროექტში არიან ჩართული.  ჩვენი პროექტის ორი დეტექტორი ჯერ კიდევ მშენებლობის პროცესშია ხმელთაშუა ზღვაში, თუმცა უკვე მნიშვნელოვანი შედეგები მივიღეთ. KM3NeT-ის არსებული კონფიგურაციით ყველაზე მაღალი ენერგიის ასტროფიზიკური ნეიტრინოს დაკვირვება მოხდა. შესაბამის სტატია ჟურნალ Nature-ში დაიბეჭდა გასულ წელს. 

– რა ფორმითაა ჩართული თბილისის სახელმწიფო უნივერსიტეტი ამ მნიშვნელოვან კვლევებში?

– მაღალი ენერგიების ნეიტრინული ასტრონოფიზიკა თბილისის სახლმწიფო უნივერსიტეტის მაღალი ენერგიების ფიზიკის ინსტიტუტის და ფიზიკის დეპარტამენტის სამეცნიერო კვლევების ერთ-ერთი მიმართულებაა. მინდა აღვნიშნო შოთა რუსთაველის საქართველოს სამეცნიერო ფონდის ხელშეწყობა ამ კვლევების ჩატარებაში, რომლებიც საერთაშორისო KM3NeT კოლაბორაციის  ფარგლებში მიმდინარეობს.

ფონდის ხელშეწყობით 2019 წელს თბილისის სახელმწიფო უნივერსიტეტში ჩავატარეთ KM3NeT კონფერენცია, რომელმაც ხელი შეუწყო ჩვენი ჯგუფის ხილვადობის გაზრდას  კოლაბორაციაში. KM3NeT კოლაბორაციაში ამჟამად 20 ქვეყნის მეცნიერები მონაწილეობენ. განსაკუთრებით მინდა ავღნიშნო უნივერსიტეტის სტუდენტების აქტიური მონაწილება აღნიშნულ კვლევებში.  

ცნობისთვის: ფრენსის ჰალზენი ბელგიელ-ამერიკელი მეცნიერია, რომელიც 1980-წლების მეორე ნახევარში გახდა ფართოდ ცნობილი. მისი ავტორობით გამოიცა ელემეტარული ნაწილაკების ფიზიკის სახელმძღვანელო „კვარკები და ლეპტონები“. ეს წიგნი რუსულ ენაზე ითარგმნა  და სწრაფად გახდა პოპულარული საბჭოთა კავშირშიც.

დაახლოებით ამ პერიოდიდან ფრენსის ჰალზენი დაინტერესდა მაღალი ენერგიების ასტროფიზიკური ნეიტრინოების ექსპერიმენტული დაკვირვებით. ასეთი ნეიტრინოების დაკვირვების იდეა 1960-იან წლებში გაჩნდა და გულისხმობს ძალიან დიდი მოცულობისა და მასის  მქონე გამჭირვალე (წყალი ან ყინული) დეტექტორის  გამოყენებას.  ამ მეთოდში გამოიყენება ჩერენკოვის გამოსხივება, რომელსაც იწვევენ ნეიტრინოების მიერ წარმოქმნილი დამუხული ნაწილაკები.

მაღალი ენერგიის ასტროფიზიკური ნეიტრინოების დეტექტორები ცნობილია, როგორც ნეიტრინული ტელესკოპები.  ფრენსის ჰალზენის ხელმძღვანელობით შეიქმნა ნეიტრინული ტელესკოპი IceCube, რომელიც ანტარქტიკაში, სამხრეთ პოლუსზე მდებარებს და კუბური კილომეტრის მოცულობა უჭირავს. ყინულის სისქე სამხრეთ პოლუსზე დაახლოებით 3 კილომეტრს აღწევს. ამ ობსერვატორიის „ჩაშენება“ სამხრეთ პოლუსის ყინულში 2011 წელს დასრულდა.