Francis Halzen, o físico Nobel que nunca esteve no gelo onde nasceu o seu telescópio

Francis Halzen

Nascimento	23 de março de 1944 Tienen, Belgium
Ocupação	Físico
Prémios	Prémio Balzan · Prémio Cocconi · Prémio Julius Wess

Francis Halzen nunca esteve no gelo que o tornou famoso. Durante décadas, o físico da University of Wisconsin–Madison defendeu que um bloco de glacial antártico sob o Polo Sul, equipado com sensores de luz, poderia detetar partículas lançadas pelos lugares mais violentos do universo. Escreveu as propostas e liderou a colaboração que construiu o detetor. A perfuração e as temporadas de trabalho no gelo ficaram a cargo de outras pessoas. Neste outono, a Real Academia Sueca das Ciências atribuiu-lhe o Prémio Nobel da Física — só a ele — por um observatório construído por centenas de cientistas e engenheiros.

Essa solidão é o aspeto insólito da história. Os prémios de Física costumam ser atribuídos a duas ou três pessoas, e o IceCube resulta de uma colaboração que abrange mais de uma dúzia de países. O próprio Halzen conta a origem como uma sucessão de acasos. «Fui arrastado para isto por acaso», disse numa entrevista de história oral ao American Institute of Physics: dos quatro fundadores, era o único que alguma vez tinha escrito uma proposta.

O caminho até ao Polo Sul começou longe de qualquer gelo. Foi em Tienen, uma cidade do Brabante Flamengo, que nasceu, a 23 de março de 1944. Estudou Física na Catholic University of Leuven, onde concluiu o mestrado em 1966 e o doutoramento em 1969, com uma tese escrita em neerlandês sobre simetrias quebradas dos hadrões. Passou depois dois anos como investigador associado no CERN, o laboratório europeu de física de partículas perto de Genebra, antes de atravessar o Atlântico até Madison, onde trabalha há mais de meio século.

No Wisconsin, trabalhou como teórico na área dos quarks e das colisões em aceleradores. Tornou-se professor catedrático em 1977 e, em 1984, diretor do Institute for Elementary Particle Physics Research da universidade, cargo que ainda ocupa. Nesse mesmo ano, publicou Quarks and Leptons com o físico britânico Alan D. Martin; o livro tornou-se rapidamente uma obra de referência sobre física de partículas. A sua atenção começava já a voltar-se para os raios cósmicos, que atingem a Terra com energias impossíveis de alcançar em qualquer laboratório.

Em 1987, ouviu falar de um plano soviético para detetar neutrinos no gelo antártico com antenas de rádio. Considerou que o sinal seria demasiado fraco, mas a ideia do gelo não lhe saiu da cabeça. Os neutrinos não têm carga e têm uma massa quase nula. Atravessam o planeta sem parar, o que os torna úteis: chegam em linha reta desde o lugar onde foram produzidos. Nas raras ocasiões em que colidem com um núcleo atómico, produzem uma partícula com carga que emite um ténue clarão azul. A proposta de Halzen consistia em procurar esses clarões no gelo límpido, escuro e estável sob o Polo Sul. Em 1988, apresentou-a numa conferência na Polónia, com John Learned, que liderava um projeto de detetor subaquático ao largo do Havai. «Fiz uma apresentação sobre o conceito AMANDA… só para ver se alguém me expulsava do palco à gargalhada», recordou. Ninguém se riu.

O projeto-piloto AMANDA começou a tomar forma por volta de 1990, com um pequeno grupo de físicos, entre eles Bob Morse, colega de Halzen no Wisconsin e investigador principal oficial do projeto. Esteve muito perto de deitar tudo a perder. Junto à superfície, o gelo estava cheio de minúsculas bolhas de ar, que dispersavam a luz de tal forma que o clarão perdia quase imediatamente a direção. Em maior profundidade, o gelo revelou-se muito mais límpido do que alguém previra. O AMANDA demonstrou que o método conseguia detetar neutrinos e que um telescópio a sério teria de ser muito maior e estar instalado a maior profundidade.

Halzen tornou-se investigador principal do projeto que sucedeu ao AMANDA, o IceCube, em 2001. Após seis anos em que equipas perfuraram buracos com água quente e fizeram descer cabos de sensores antes de a água voltar a congelar, o observatório ficou concluído em 2011: um quilómetro cúbico de gelo equipado com 5160 módulos óticos, entre cerca de 1450 e 2450 metros abaixo da superfície. Em 2013, a colaboração publicou as primeiras provas da existência de neutrinos de alta energia vindos de fora do Sistema Solar — partículas muito mais energéticas do que tudo o que é acelerado no Large Hadron Collider do CERN —, e a revista Physics World considerou a descoberta o avanço científico do ano. Trabalhos posteriores associaram neutrinos a um blazar em erupção chamado TXS 0506+056, à galáxia ativa NGC 1068 e, em 2023, ao plano da nossa própria Via Láctea.

A citação do Nobel premeia «contributos decisivos», e essa formulação tem peso. Halzen é teórico e, segundo o próprio, nunca foi à Antártida, nem durante o projeto AMANDA nem depois. Num ensaio publicado pelo American Institute of Physics após o anúncio, defendeu-se que não deve ser visto «tanto como uma força motriz singular ou um cérebro por detrás do projeto»; já o livro de Mark Bowen sobre o projeto, The Telescope in the Ice, dedica uma parte substancial da história a pessoas como Morse e Bruce Koci, especialista em perfuração no gelo. Halzen não contesta essa versão. «Não teria sido o investigador principal se eles não me tivessem dito para o ser», afirmou, recordando que o avisaram de que o projeto não avançaria sem ele como investigador principal, precisamente quando o financiamento estava prestes a ser aprovado. A ciência também tem uma lacuna: o IceCube provou a existência de um fluxo constante de neutrinos cósmicos, mas a maioria continua sem uma origem identificada e até o candidato mais forte, a NGC 1068, foi detetado com um nível de confiança estatística inferior ao limiar que os físicos usam para anunciar uma descoberta.

O anúncio, a 6 de outubro de 2026, apanhou-o em Itália, poucos dias depois de ter falado sobre o IceCube num festival de ciência em Bérgamo. «Foi uma enorme surpresa; não estava mesmo nada à espera», disse por telefone na conferência de imprensa em Estocolmo. É a primeira pessoa a receber o Prémio Nobel da Física a solo desde 1992, o 11.º laureado belga com um Nobel e o primeiro membro no ativo do corpo docente do Wisconsin a receber o prémio desde 1975. No início desse ano, a American Physical Society atribuíra-lhe a sua medalha por contributos excecionais para a investigação e, em 2024, foi eleito para a US National Academy of Sciences.

Halzen tem usado o prémio como argumento para fazer avançar os seus planos. «Estou a trabalhar numa proposta e espero que este prémio ajude a conseguir a sua aprovação», disse aos jornalistas em Madison, perante risos. A colaboração já está a planear o IceCube-Gen2, uma expansão para cerca de oito quilómetros cúbicos de gelo cuja construção integral ainda não tem financiamento garantido, enquanto estão a ser construídos telescópios de neutrinos concorrentes no Mediterrâneo e no lago Baikal. Halzen, agora com 82 anos, receberá a medalha em Estocolmo a 10 de dezembro. O projeto que, nas suas palavras, alguns consideravam em tempos «uma ideia engraçada» que «nunca iria resultar» continua a registar clarões na escuridão, e a maioria dos lugares de onde vêm ainda não tem nome.

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