剛剛，基礎物理重大突破！中國首次測到米格達爾效應

從100萬次粒子碰撞事例中精準“打撈”出僅有的6個珍稀信號，統計顯著性一舉跨越5倍標準差（5σ）的物理學發現金標準，中國科學家終于在實驗中親眼見證了那個消失87年的量子幽靈。

這項由中國科學院大學（國科大）領銜的聯合團隊完成的巔峰之作，于2026年1月15日正式登上國際頂尖學術期刊《自然》（Nature）。研究由鄭陽恒、劉倩等教授領導，它不僅僅是證實了一個陳舊的預言，更是為人類尋找宇宙中占比85%卻始終“隱身”的暗物質，推開了一扇通往輕質量粒子（MeV-GeV）探測的生命之門。

01、一個87年的量子密室

故事要從1939年說起。當時蘇聯物理學家米格達爾（Migdal）提出一個大膽猜想：當中中性粒子（比如暗物質或中子）撞擊原子核時，原子核會瞬間彈開。按照常理，核外的電子應該跟著跑，但微觀世界不講常理。

由于原子核和電子之間存在微妙的延遲，原子核的“猛然起步”會驚擾到電子，導致電子被甩出軌道。這就像疾馳的公交車突然剎車，乘客（電子）會被甩向前方。這多出來的電子信號，就是物理學家夢寐以求的“米格達爾效應”。

眾里尋他千百度，驀然回首，那人卻在，量子闌珊處。

然而，這個效應極其罕見，且信號微弱到近乎虛無。在過去的87年里，科學家在中性粒子散射實驗中始終未能捕獲它的真身，這讓無數暗物質探測實驗被迫建立在“理論假設”的沙基之上。

02、6個信號背后的中國精度

為了抓住這道“量子微光”，中國團隊在實驗室里祭出了殺手锏——一臺自主研發的高精度氣體像素探測器。

這臺機器的核心是一顆像素大小僅83微米、噪聲極低的探測芯片。實驗過程如履薄冰：科學家用2.5 MeV的中子轟擊混合氣體，模擬暗物質撞擊原子的場景。

150小時的孤獨守望：實驗整整運行了150小時。

100萬 vs 6：在近100萬個背景事例中，團隊利用AI視覺算法（YOLOv8）進行“人臉識別”般的篩選。

黃金拓撲結構：最終鎖定了6個完美的信號。在顯示器上，這些信號呈現出極其迷人的特征：原子核反向沖出，而電子則在碰撞原點同時躍出，雙發共點，宛如微觀世界的“絕代雙驕”。

數據結果顯示，實驗測得的截面比值為

，與理論預測的3.9×10^-5驚人吻合。

03、暗物質的“隱身衣”被撕開了一角

為什么我們要如此大費周章去測一個概率只有十萬分之五的事？

因為暗物質太“輕”了。如果暗物質粒子很輕，它撞擊原子核的力量就像乒乓球撞大石頭，大石頭幾乎不動，探測器根本察覺不到。但有了米格達爾效應，輕質量暗物質只要蹭一下原子核，就能帶出一個高能電子信號，這相當于給探測器安裝了一個“量子放大器”。

山重水復疑無路，柳暗花明又一村。

中國科學家的這次發現，終結了國際上對該效應真實性的長期質疑。這意味著，未來全球的探測器都可以理直氣壯地利用這一效應，去搜尋那些藏得更深的、更輕的暗物質粒子。

宇宙的終極奧秘，正通過這6個微小的信號，向我們發出了第一聲低語。

參考文獻：

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