中國(guó)科學(xué)院大學(xué)×廣西大學(xué)等合作發(fā)表最新Nature論文

編輯丨王多魚

排版丨水成文

“米格達(dá)爾效應(yīng)”（Migdal effect）由蘇聯(lián)物理學(xué)家阿爾卡季·米格達(dá)爾于 1939 年提出。通俗來(lái)說(shuō)，當(dāng)一個(gè)原子核突然受到撞擊并加速（類似“急剎車”或“猛加速”）后，其內(nèi)部電場(chǎng)會(huì)發(fā)生劇烈變化。這種變化有概率將能量傳遞給核外電子，導(dǎo)致電子被“甩”出原子束縛。在微觀層面，這表現(xiàn)為原子核的反沖軌跡與逃逸電子的軌跡從同一個(gè)點(diǎn)延伸出來(lái)，形成獨(dú)特的“共頂點(diǎn)”雙徑跡特征。

然而，科學(xué)家們雖然推測(cè)利用米格達(dá)爾效應(yīng)可以探測(cè)輕暗物質(zhì)，但米格達(dá)爾效應(yīng)本身并未得到證實(shí)，直接觀測(cè)該效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)卻一直缺失，這使得依賴該效應(yīng)的探測(cè)實(shí)驗(yàn)的可靠性受到質(zhì)疑。

2026 年 1 月 14 日，中國(guó)科學(xué)院大學(xué)鄭陽(yáng)恒、南京師范大學(xué)武雷、華中師范大學(xué)孫向明、廣西大學(xué)劉宏邦、中國(guó)科學(xué)院大學(xué)劉倩作為共同通訊作者（Yi Difan為第一作者），在Nature期刊發(fā)表了題為：Direct observation of the Migdal effect induced by neutron bombardment 的研究論文。

該研究首次直接觀測(cè)到了“米格達(dá)爾效應(yīng)”，該發(fā)現(xiàn)不僅終結(jié)了物理學(xué)界長(zhǎng)達(dá) 80 多年的等待，更為人類探索宇宙謎題“輕暗物質(zhì)”，掃清了關(guān)鍵的理論障礙。

在這項(xiàng)研究中，研究團(tuán)隊(duì)利用中子源轟擊探測(cè)器內(nèi)的氣體分子，并成功從伽馬射線、宇宙射線等復(fù)雜的背景噪音中，精準(zhǔn)識(shí)別出了原子核與電子同時(shí)產(chǎn)生的“共頂點(diǎn)”圖像，直接觀測(cè)到了米格達(dá)爾效應(yīng)，從而確鑿證實(shí)了該效應(yīng)的存在。

探測(cè)器結(jié)構(gòu)與工作原理

實(shí)驗(yàn)中記錄到的一次米格達(dá)爾事件

暗物質(zhì)被視為理解宇宙起源的關(guān)鍵鑰匙，而這項(xiàng)工作對(duì)于米格達(dá)爾效應(yīng)的直接觀測(cè)，填補(bǔ)了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方面長(zhǎng)期存在的空白，不僅鞏固了米格達(dá)爾效應(yīng)的理論基礎(chǔ)，無(wú)疑讓人類在這場(chǎng)宏大的“宇宙尋寶游戲”中，距離揭開(kāi)謎底的目標(biāo)又近了一程。

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41586-025-09918-8