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”，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