最近,中国科学院大学带着广西大学、华中师范大学、兰州大学、南京师范大学和烟台大学一起,给轻暗物质探测开创了一条新路。他们在《自然》上发表了一个很厉害的研究成果,就是第一次直接看到了米格达尔效应。这次研究给科学家们证明了量子力学的基本原理,还点亮了探索宇宙暗物质的明灯。 暗物质占宇宙物质的85%,不过它不发光,也不和电磁波相互作用。科学家们一直想办法来探测它。这次发现米格达尔效应,可以把原本很微弱的原子核反冲信号变成更容易捕捉的电子信号,这样就能让探测技术变得更灵敏。 米格达尔效应是苏联物理学家阿尔卡季·米格达尔在上世纪三十年代预言的。他说,当原子核被某种粒子撞击时,一部分能量会转移给电子,可能让电子挣脱原子束缚而被电离出来。这些被电离的电子和反冲原子核形成两条带电粒子径迹。这次实验就是利用紧凑型氘—氘聚变反应加速器中子源产生中子束流轰击探测器内部的工作气体。科学家们在海量数据中找到了共顶点拓扑结构的径迹事件。 中国团队用了一个超高精度、超高空间分辨率复合探测系统来完成这个实验。他们自主研制了这套系统,还在其中安装了微结构气体探测器和像素读出芯片。这个装置就像一台能够拍摄单原子尺度动态过程的超级照相机。 中国科学院大学教授郑阳恒说,直接观测到米格达尔效应就是找到了一把打开新探测大门的钥匙。现在国际上很多探测器都致力于搜寻能量越来越低的信号。这次发现让这些探测器可能重新找到原本忽略掉的轻暗物质相互作用事件。 中国团队已经开始和国内外很多团队合作了。他们把这次获得的精确测量数据和关键物理理解应用到下一代高灵敏度暗物质探测器中去了。这表明中国科学家不仅在前沿基础物理验证方面有原创性贡献,还主动把基础研究发现与重大科学目标应用结合起来了。 这个发现不仅仅是验证了一个历史预言,更是中国基础科学研究坚持长期积累、勇于挑战前沿难题的生动体现。它在量子力学研究领域树立了一块里程碑。 在探索宇宙奥秘这件事上,中国科学家正用坚实的步伐不断贡献自己的智慧和力量。他们就像路标一样指引着我们走向未知领域。