【环球网科技综合报道】1月20日消息，根据中国科学院官网信息，近日，中国科学院大学团队等利用 自主研发的专用气体探测器和像素读出芯片，首次在实验中直接观测到中子与原子核碰撞过程中的米格 达尔效应，为轻暗物质探测突破阈值瓶颈提供了关键实验证据。 资料显示，暗物质是宇宙物质总量中占比约85%的神秘物质。除了引力外，至今没有其他办法"探测"到 它。因此，科学家将目光投向更轻的暗物质粒子。但是，这些粒子与普通物质的相互作用极其微弱，产 生的信号低于现有探测器的灵敏度下限，传统探测方法几乎无能为力。 据介绍，苏联物理学家阿尔卡季・米格达尔于1939年首次提出米格达尔效应，为突破这一困局带来了希 望。该效应描述了一种量子现象：粒子与原子核碰撞时，可能将部分能量转移给原子核外电子，使电子 有概率获得足够能量脱离原子束缚。这一过程可将原本不可探测的低能量信号转化为可捕捉的电子信 号，为捕捉轻暗物质提供了可能。 米格达尔效应被认为是突破轻暗物质探测能量阈值的关键理论路径。但80多年来，中性粒子碰撞中的米 格达尔效应始终未被实验直接证实，这使得依赖该效应的暗物质探测实验，面临理论假设缺乏实验支撑 的质疑。 上述研究团队自主研发了 ...

探测器结构与工作原理 实验装置与布局 进入21世纪，科学家们逐渐意识到，Migdal效应可以是突破轻暗物质探测阈值瓶颈的重要路径之一。自理论预言提出后的80多年间，中性粒子碰撞过程 中的Migdal效应是否存在，一直未被发现或证实，这使得依赖该效应的暗物质探测实验，始终面临"理论假设缺乏实证支撑"的质疑。 本研究团队自主研发了"微结构气体探测器+像素读出芯片"组合的超灵敏探测装置，相当于可拍摄"单原子运动中释放电子过程"的"照相机"。利用紧凑 型氘-氘聚变反应加速器中子源，轰击"照相机"内的气体分子，会同时产生原子核反冲与米格达尔电子，二者形成"共顶点"的独特轨迹。通过分析这一特 征，团队成功地将这种"Migdal事件"从伽马射线、宇宙射线等背景干扰中区分开来。首次直接证实了1939年利用量子力学预言的Migdal效应。 研究团队未来计划进一步优化探测器的性能，拓展对不同元素的米格达尔效应的观测，为更轻质量的暗物质粒子探测提供数据支持。 实验中发现的米格达尔效应事例展示 记者从中国科学院大学获悉，近日，该校科研团队与多所高校联合，首次直接观测到量子力学预言的米格达尔（Migdal）效应。这一发现为轻暗物质探 ...

1 月 15 日，在北京举行的米格达尔效应学术研讨会上，本项研究自主研发的超灵敏探测装置在会场展 示。中新网记者 孙自法 摄 本项研究的探测器结构与工作原理 ( 左上 ) 、实验装置与布局 ( 左下 ) 、实验中发现的 " 米格达尔效应 " 事例 展示。国科大 供图 1 月 15 日，在北京举行的米格达尔效应学术研讨会上，国科大郑阳恒教授 ( 左 ) 、刘倩教授合影。中新网 记者 孙自法 摄 作为21世纪物理天空中的"两朵乌云"之一，暗物质的探测研究一直是科学家们孜孜以求的目标。 中国科学家最近基于创新研发的超灵敏探测装置，在国际上首次直接观测到"米格达尔效应"事例， 也首次证实了苏联物理学家阿尔卡季·米格达尔(Arkady Migdal)80多年前提出的量子力学理论预言，有 望为暗物质探测研究打开一扇重要窗口。 这项基础研究领域重大突破成果，由中国科学院大学(国科大)郑阳恒、刘倩团队领衔联合广西大 学、华中师范大学等多所高校科研团队共同完成，相关论文北京时间1月15日在国际知名学术期刊《自 然》上线发表。研究团队当天在北京举行米格达尔效应学术研讨会，围绕最新发表成果的意义、应用和 未来研究规划展开研讨交流。 ...

本次科研成果得益于探测器性能突破。"实验所用的气体微通道板像素探测器与CXPD01星载探测 器技术同源，因为其核心技术特性与米格达尔效应探测需求高度契合，我们将它跨界应用于地面实 验。"广西大学物理科学与工程技术学院教授刘宏邦介绍，该探测器由广西大学牵头的宇宙X射线偏振 探测合作组历经十余年研发，2023年研制完成。 中国科学院大学教授刘倩介绍，实验团队以广西大学自主研制的气体像素探测器为核心部件，搭建 了一组超灵敏探测装置，相当于可拍摄"单原子运动中释放电子过程"的"照相机"，在实验中利用中子源 轰击"照相机"内的气体分子，同时产生原子核反冲与米格达尔电子，探测装置成功"抓拍"到二者形成 的"共顶点"独特轨迹，验证了米格达尔效应，为轻暗物质探测突破阈值瓶颈提供关键支撑，同时还首次 测量了该效应截面与原子核反冲截面的比值，为国际暗物质实验提供关键校准依据。 1月15日，国际顶级学术期刊《自然》刊发了由中国科学院大学主导，联合广西大学、华中师范大 学等多个单位完成的重大科研成果，宣布首次在实验中直接证实中性粒子碰撞场景下的米格达尔效应， 这意味着轻暗物质探测迈出了具有破局意义的坚实一步。文章第一作者为中国科学院 ...

据中国科学院大学教授刘倩介绍，团队自主研发了"微结构气体探测器+像素读出芯片"组合的超灵敏探 测装置，相当于可拍摄"单原子运动中释放电子过程"的"照相机"。利用紧凑型氘—氘聚变反应加速器中 子源，轰击"照相机"内的气体分子，会同时产生原子核反冲与米格达尔电子，二者形成"共顶点"的独特 轨迹。通过分析这一特征，团队成功地将这种"米格达尔事件"从伽马射线、宇宙射线等背景干扰中区分 开来。首次直接证实了1939年利用量子力学预言的米格达尔效应。 锦屏CDEX暗物质实验负责人岳骞认为，这项成果不仅填补了实验验证米格达尔效应的长期空白，巩固 了米格达尔效应的理论基础，还充分体现了国内高品质气体探测技术的能力，为轻质量暗物质探测的应 用迈出了坚实的第一步。 项目骨干成员、中国科学院大学教授郑阳恒表示，团队还将与暗物质探测实验团队合作，将此次实验结 果融入下一代探测器的研发中。"暗物质是理解宇宙起源与演化的关键，我们的工作让人类在这场'宇宙 寻宝游戏'中，又靠近了目标一步。"郑阳恒说。 此次研究工作由中国科学院大学牵头，广西大学负责核心探测器研发以及提供探测器测试和验证平台， 华中师范大学、兰州大学、南京师范大学、烟台大学 ...

Core Viewpoint - The article discusses the first direct observation of the Migdal effect, a significant breakthrough in physics that could aid in the exploration of light dark matter and address a long-standing theoretical gap in the field [3][4]. Group 1: Research Findings - The research team successfully observed the Migdal effect by bombarding gas molecules in a detector with neutrons, distinguishing the "co-vertex" images of simultaneous nuclear and electronic events from complex background noise [6]. - This discovery marks the end of an 80-year wait in the physics community for direct evidence of the Migdal effect, solidifying its theoretical foundation [4][10]. Group 2: Implications - The direct observation of the Migdal effect fills a long-existing experimental validation gap and brings humanity closer to unraveling the mysteries of the universe, particularly regarding dark matter [10].

进入21世纪，科学家们逐渐意识到，米格达尔效应可以是突破轻暗物质探测阈值瓶颈的重要路径之一。自理论预言提出后的80多年间，中性 粒子碰撞过程中的米格达尔效应是否存在，一直未被发现或证实，这使得依赖该效应的暗物质探测实验，始终面临"理论假设缺乏实证支撑"的质 疑。 据中国科学院大学教授刘倩介绍，团队自主研发了"微结构气体探测器+像素读出芯片"组合的超灵敏探测装置，相当于可拍摄"单原子运动中 释放电子过程"的"照相机"。利用紧凑型氘—氘聚变反应加速器中子源，轰击"照相机"内的气体分子，会同时产生原子核反冲与米格达尔电子，二 实验中发现的米格达尔效应事例展示。（受访者供图） 图为探测器结构与工作原理。（受访者供图） 图为实验装置与布局。（受访者供图） 近期，由中国科学院大学主导、多所学校参与的科研团队首次直接观测到米格达尔效应，这一发现为轻暗物质探测突破阈值瓶颈提供关键支 撑。上述成果北京时间1月15日在国际学术期刊《自然》上发表。 米格达尔效应由苏联著名物理学家阿尔卡季·米格达尔于1939年首次提出：一个原子的原子核突然获得能量加速运动时，原子核在反冲过程中 的内部电场变化将部分能量转移给原子核外电子，使电子有概 ...

"米格达尔效应被认为是突破轻暗物质探测能量阈值的关键理论路径。但80多年来，中性粒子碰撞 中的米格达尔效应始终未被实验直接证实，这也使得依赖该效应的暗物质探测实验，始终面临理论假设 缺乏实验支撑的质疑。"论文通讯作者、中国科学院大学教授郑阳恒说。 在这项研究中，研究团队成功捕捉到中子与原子核作用时出现的米格达尔效应事例，统计显著性超 过5倍标准差，达到物理学"发现"标准；同时精准测量出了米格达尔效应截面与原子核反冲截面的比 值。 郑阳恒表示，这项研究突破了轻暗物质探测中长期存在的阈值瓶颈，未来国际暗物质探测实验可利 用该效应提升信号识别精度，扩展暗物质探测区间。 （原载于《科技日报》 2026-01-15 01版） 利用自主研发的专用气体探测器和像素读出芯片，由中国科学院大学主导的联合研究团队，首次在 实验中直接观测到中子与原子核碰撞过程中的米格达尔效应，不仅证实了87年前的量子力学预言，也为 搜寻宇宙中更轻的暗物质粒子提供了关键实验依据。相关研究成果15日发表于《自然》杂志。 暗物质是宇宙物质总量中占比约85%的神秘物质，它不发光、不发热，却凭借强大的引力影响着星 系运动。长期以来，科学家都将探测暗物质的重 ...

编导：季晓庄 0:00 记者：农冠斌、陈露缘 新华社音视频部制作 ...

据中国科学院大学教授刘倩介绍，团队自主研发了"微结构气体探测器+像素读出芯片"组合的超灵 敏探测装置，相当于可拍摄"单原子运动中释放电子过程"的"照相机"。利用紧凑型氘—氘聚变反应加速 器中子源，轰击"照相机"内的气体分子，会同时产生原子核反冲与米格达尔电子，二者形成"共顶点"的 独特轨迹。通过分析这一特征，团队成功地将这种"米格达尔事件"从伽马射线、宇宙射线等背景干扰中 区分开来。首次直接证实了1939年利用量子力学预言的米格达尔效应。 新华社南宁1月15日电（记者 农冠斌、陈露缘）近期，由中国科学院大学主导、多所学校参与的科 研团队首次直接观测到米格达尔效应，这一发现为轻暗物质探测突破阈值瓶颈提供关键支撑。上述成果 北京时间15日在国际学术期刊《自然》上发表。 米格达尔效应由苏联著名物理学家阿尔卡季·米格达尔于1939年首次提出：一个原子的原子核突然 获得能量加速运动时，原子核在反冲过程中的内部电场变化将部分能量转移给原子核外电子，使电子有 概率获得足够能量脱离原子束缚，形成"共顶点"的两条带电径迹。 进入21世纪，科学家们逐渐意识到，米格达尔效应可以是突破轻暗物质探测阈值瓶颈的重要路径之 一。自理论预言 ...