开云(中国)官方app下载 刚刚,基础物理重大突破!中国首次测到米格达尔效应

从100万次粒子碰撞事例中精准“打捞”出仅有的6个珍稀信号,统计显著性一举跨越5倍标准差(5σ)的物理学发现金标准,中国科学家终于在实验中亲眼见证了那个消失87年的量子幽灵。
这项由中国科学院大学(国科大)领衔的联合团队完成的巅峰之作,于2026年1月15日正式登上国际顶尖学术期刊《自然》(Nature)。研究由郑阳恒、刘倩等教授领导,它不仅仅是证实了一个陈旧的预言,更是为人类寻找宇宙中占比85%却始终“隐身”的暗物质,推开了一扇通往轻质量粒子(MeV-GeV)探测的生命之门。

01、一个87年的量子密室
故事要从1939年说起。当时苏联物理学家米格达尔(Migdal)提出一个大胆猜想:当中中性粒子(比如暗物质或中子)撞击原子核时,原子核会瞬间弹开。按照常理,核外的电子应该跟着跑,但微观世界不讲常理。
由于原子核和电子之间存在微妙的延迟,原子核的“猛然起步”会惊扰到电子,导致电子被甩出轨道。这就像疾驰的公交车突然刹车,乘客(电子)会被甩向前方。这多出来的电子信号,就是物理学家梦寐以求的“米格达尔效应”。
众里寻他千百度,蓦然回首,那人却在,量子阑珊处。
然而,这个效应极其罕见,且信号微弱到近乎虚无。在过去的87年里,科学家在中性粒子散射实验中始终未能捕获它的真身,这让无数暗物质探测实验被迫建立在“理论假设”的沙基之上。

02、6个信号背后的中国精度
为了抓住这道“量子微光”,开云app中国团队在实验室里祭出了杀手锏——一台自主研发的高精度气体像素探测器。
这台机器的核心是一颗像素大小仅83微米、噪声极低的探测芯片。实验过程如履薄冰:科学家用2.5 MeV的中子轰击混合气体,模拟暗物质撞击原子的场景。
150小时的孤独守望:实验整整运行了150小时。
100万 vs 6:在近100万个背景事例中,团队利用AI视觉算法(YOLOv8)进行“人脸识别”般的筛选。
黄金拓扑结构:最终锁定了6个完美的信号。在显示器上,这些信号呈现出极其迷人的特征:原子核反向冲出,而电子则在碰撞原点同时跃出,双发共点,宛如微观世界的“绝代双骄”。
数据结果显示,实验测得的截面比值为
,与理论预测的3.9×10^-5惊人吻合。

03、暗物质的“隐身衣”被撕开了一角
为什么我们要如此大费周章去测一个概率只有十万分之五的事?
因为暗物质太“轻”了。如果暗物质粒子很轻,它撞击原子核的力量就像乒乓球撞大石头,大石头几乎不动,探测器根本察觉不到。但有了米格达尔效应,轻质量暗物质只要蹭一下原子核,就能带出一个高能电子信号,这相当于给探测器安装了一个“量子放大器”。
山重水复疑无路,柳暗花明又一村。
中国科学家的这次发现,终结了国际上对该效应真实性的长期质疑。这意味着,未来全球的探测器都可以理直气壮地利用这一效应,去搜寻那些藏得更深的、更轻的暗物质粒子。
宇宙的终极奥秘,正通过这6个微小的信号,向我们发出了第一声低语。

参考文献:
Yi, D. et al. Direct observation of the Migdal effect induced by neutron bombardment. Nature 649, 580–583 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-025-09918-8

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