中国科学家直接观测到米格达尔效应

中国科学院大学牵头,还有广西大学、华中师范大学和兰州大学的科研人员们,通过一项基础物理研究,把一个一直存在于理论中的预言变成了现实,他们直接观测到了米格达尔效应。这个发现是中国科学界在《自然》杂志上发表的重要成果。他们研发了一种特殊的探测器,就像高速显微镜一样,可以捕捉到原子核在被中子轰击后产生的微弱信号。这种信号非常微弱,而且容易被宇宙射线干扰,所以这么多年都没有人能直接观测到它。刘倩教授把这个探测器比喻成“能够捕捉单原子运动的高速显微相机”。 科学家们把这些探测器放在一个地下实验室里进行实验,成功地捕捉到了原子核和电子同时产生双径迹的图像。这种图像的共同起点叫做“共顶点”,是米格达尔效应存在的关键证据。这个实验证明了米格达尔效应确实存在于自然界中。 米格达尔效应是核物理与粒子物理交叉领域的一个重要理论预言。当原子核因外力突然加速时,内部电场剧烈变化,可能会把能量传递给核外电子,导致电子脱离原子束缚。这个过程非常复杂而且微妙,所以一直以来都没有直接观测到它。这次实验成功填补了这个空白,也深化了我们对低能核物理过程的理解。 这次研究还具有多重科学意义和应用价值。在基础研究层面上,它填补了原子核与电子相互作用微观实验证据的空白。在技术层面上,它证明了中国在极微弱信号探测和高精度粒子识别方面达到了国际先进水平。 这个发现还给暗物质探测开辟了新的路径。暗物质占据宇宙物质总量约85%,它的性质一直是一个谜。岳骞是锦屏地下实验室CDEX暗物质实验负责人,他表示这次直接观测成功相当于给轻质量暗物质搜索“铺设了理论路基”,让基于米格达尔效应的探测方案成为现实。 郑阳恒教授透露说下一步将把这个技术集成到下一代暗物质探测装置中,推动其从实验突破走向实际应用。 中国科学界通过严谨的实验设计和自主创新技术手段在微观世界深处捕捉到关键物理现象的身影。这项研究不仅展现了中国基础科学研究实力强大且有长期布局和协同攻关能力。 这次跨越八十余年的科学求索终于获得了回应。持续的基础投入和自主创新技术突破将汇聚成推动人类知识边界向前延伸的重要力量。