中国科学家证实87年前量子力学预言 首次直接观测到米格达尔效应

抖音秀百科网 网络资讯 1

1月15日消息,据央视新闻报道,日前,中国科学院大学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测突破阈值瓶颈提供了关键支撑,相关成果已在国际学术期刊《自然》发表。

据了解,米格达尔效应是1939年苏联科学家Migdal通过量子力学计算,预言当中性粒子与原子核碰撞时,反冲原子核将部分能量传递给核外电子,使电子可能脱离原子核束缚。

这一过程可将原本难以探测的微弱信号转化为可观测的电信号,为捕捉轻暗物质提供可能。

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。

探测器结构与工作原理

该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”。

实验装置与布局

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。