<p>中国科学家首次直接观察到一种量子效应，该效应在近 90 年前被提出，并可能有助于探测暗物质，这种宇宙中不可见的 “胶水”。\n 苏联物理学家阿卡迪·米格达尔（Arkady Migdal）在 1939 年于列宁格勒提出了一种理论，探讨当中性粒子（如暗物质）与原子核碰撞时会发生什么。\n 米格达尔认为，碰撞会导致原子核反冲，并触发二次电子反冲，从而产生可检测的信号。\n 然而，87 年来这一理论一直未得到直接证实，直到由中国科学院大学（UCAS）研究人员领导的团队使用尖端设备直接观察到了米格达尔效应。\n“暗物质是宇宙中一种不可见但具有引力相互作用的成分，仍然是现代物理学中最深刻的未解之谜之一，” 该团队在周三发表在同行评审期刊《自然》上的论文中写道。\n 该团队表示，关于米格达尔效应与暗物质探测相关的理论讨论可以追溯到 2000 年代中期。\n“然而，超过 80 年来，米格达尔效应在中性粒子碰撞中的直接实验确认从未实现，” 论文的通讯作者、UCAS 教授郑扬恒在官方报纸《科技日报》中表示。\n 这导致了对依赖米格达尔效应的实验中理论假设缺乏实验支持的 “持续质疑”，郑补充道。\n“在这项研究中，我们展示了中子 - 原子核散射中米格达尔效应的直接证据——这一现象在 80 多年前就已被预测，但直到现在才以超过 5 个西格玛的统计显著性得到确认，” 中国团队表示。\n 五个西格玛是一个标准统计阈值，表明观察结果不是假阳性的高置信度。\n“通过验证米格达尔效应，我们填补了对基本相互作用科学理解中的一个长期空白，并为轻暗物质的探测提供了一种潜在的方法，” 研究人员表示。\n 研究团队开发了一种气体像素探测器，旨在高精度成像核反冲和米格达尔电子轨迹，使用 40% 氦和 60% 二甲醚的混合物作为成像介质。\n 中子发生器轰击气体混合物以诱导米格达尔效应，该效应被电荷敏感像素阵列芯片捕获。\n 团队表示，同时观察到反冲核和米格达尔电子是确认该效应所必需的。\n 在收集了大约 150 小时的数据后，他们记录了超过 100 个事件，并将其缩小到符合选择标准的六个候选事件。\n“这一结果为核物理和粒子物理建立了一个重要基准，为未来的理论和实验研究提供了实验基础，” 团队表示。\n 该团队还包括来自华中师范大学、广西大学、兰州大学、南京师范大学和烟台大学的研究人员，他们表示，未来的工作可以基于他们的发现开发更精细的探测策略。\n 据欧洲核子研究组织的说法，暗物质被认为占宇宙的 27%，而可见物质（包括所有的星星和行星）仅占 5%。其余的宇宙被认为由暗能量组成。\n\n\n 与普通物质不同，暗物质不发射、吸收或反射任何光，因此只能通过其对星系和恒星的引力来探测。没有这种额外的引力，星系将会分崩离析，这使得暗物质被描述为宇宙的胶水。\n 理解暗物质将彻底改变我们对宇宙的理解，但科学家们尚未直接探测到暗物质粒子。\n 之前对暗物质的搜索集中在大质量粒子上，尽管这些实验并未产生确凿的证据。\n 搜索最近转向轻粒子，这些粒子的质量较轻。\n 这些粒子在实验中会留下非常微弱的信号，因此需要增强的探测灵敏度和放大的信号。米格达尔效应提供了一条实现这一目标的途径。\n</p>

<p>中国科学家对米格达尔效应进行了开创性的观察，这是一种近 90 年前提出的量子现象，可能有助于探测暗物质。该效应由阿卡迪·米格达尔于 1939 年提出，涉及中性粒子与原子核的碰撞，从而产生可检测的信号。来自中国科学院大学的研究团队通过实验确认了这一效应，为未来关于暗物质的研究建立了重要基准，暗物质约占宇宙的 27%。他们的发现可能增强对轻暗物质粒子的探测策略</p>

<p>Chinese scientists have made the first direct observation of a quantum effect that was proposed almost 90 years ago and could help detect dark matter, the universe’s invisible “glue”.\nSoviet physicist Arkady Migdal developed a theory in Leningrad in 1939 about what would happen when a neutral particle – such as dark matter – collided with an atomic nucleus.\nMigdal believed that the collision would cause the nucleus to recoil and trigger a secondary electronic recoil, generating a detectable signal.\nBut for 87 years it remained purely theoretical until the team led by researchers from the University of the Chinese Academy of Sciences (UCAS) directly observed the Migdal effect using cutting-edge equipment.\n“Dark matter, an invisible yet gravitationally interacting component of the universe, remains one of the most profound unsolved mysteries in modern physics,” the team wrote in a paper published in the peer-reviewed journal Nature on Wednesday.\nThe team said theoretical discussions of the Migdal effect in relation to dark matter detection dated back to the mid-2000s.\n“However, for more than 80 years, the Migdal effect in neutral particle collisions had never been directly confirmed by experiments,” Zheng Yangheng, corresponding author of the paper and a professor at UCAS, told the official newspaper Science and Technology Daily.\nThis has led to an “ongoing questioning” of the lack of experimental support behind the theoretical assumptions made in experiments that relied on the Migdal effect, Zheng added.\n“In this study, we present the direct evidence of the Migdal effect in neutron-nucleus scattering – a phenomenon predicted more than 80 years ago but confirmed only now with a statistical significance exceeding 5 sigma,” the Chinese team said.\nFive sigma is a standard statistical threshold that indicates a high level of confidence that the observed result is not a false positive.\n“By validating the Migdal effect, we address a long-standing gap in the scientific understanding of fundamental interactions and offer a potential approach for the detection of light dark matter,” the researchers said.\nThe research team developed a gaseous pixel detector designed for the high-precision imaging of nuclear recoil and Migdal electron tracks, using a mixture of 40 per cent helium and 60 per cent dimethyl ether as an imaging medium.\nA neutron generator bombarded the gas mixture to induce the Migdal effect, which was captured by a charge-sensitive pixel array chip.\nThe simultaneous observation of the recoil nucleus and Migdal electron was necessary to confirm the effect, the team said.\nAfter collecting data for around 150 hours, they recorded more than 100 events, which they then narrowed down to six candidate events that met their selection criteria.\n“This result establishes a crucial benchmark for nuclear and particle physics, providing an experimental foundation for future theoretical and experimental investigations,” the team said.\nThe team – which also included researchers from Central China Normal University, Guangxi University, Lanzhou University, Nanjing Normal University and Yantai University – said future work could build on their findings to develop refined detection strategies.\nDark matter is thought to make up 27 per cent of the universe, compared with only 5 per cent for visible matter – which includes all the stars and planets. The rest of the universe is thought to be composed of dark energy, according to the European Organisation for Nuclear Research.\n\n\nUnlike ordinary matter, dark matter does not emit, absorb or reflect any light, making it detectable only through its gravitational pull on galaxies and stars. Without this added gravity, galaxies would fly apart, which has seen dark matter described as a cosmic glue.\nUnderstanding dark matter would revolutionise our understanding of the universe, but scientists have yet to directly detect a dark matter particle.\nPrevious searches for dark matter have focused on massive particles, though these experiments have not yielded conclusive evidence.\nThe search has recently shifted to light particles, which have lighter masses.\nThese particles would leave very faint signals experimentally, requiring enhanced detection sensitivity and an amplified signal. The Migdal effect offers an avenue to achieve this.\n</p>
<div class="lb-trans"><p>中国科学家首次直接观察到一种量子效应，该效应在近 90 年前被提出，并可能有助于探测暗物质，这种宇宙中不可见的 “胶水”。\n 苏联物理学家阿卡迪·米格达尔（Arkady Migdal）在 1939 年于列宁格勒提出了一种理论，探讨当中性粒子（如暗物质）与原子核碰撞时会发生什么。\n 米格达尔认为，碰撞会导致原子核反冲，并触发二次电子反冲，从而产生可检测的信号。\n 然而，87 年来这一理论一直未得到直接证实，直到由中国科学院大学（UCAS）研究人员领导的团队使用尖端设备直接观察到了米格达尔效应。\n“暗物质是宇宙中一种不可见但具有引力相互作用的成分，仍然是现代物理学中最深刻的未解之谜之一，” 该团队在周三发表在同行评审期刊《自然》上的论文中写道。\n 该团队表示，关于米格达尔效应与暗物质探测相关的理论讨论可以追溯到 2000 年代中期。\n“然而，超过 80 年来，米格达尔效应在中性粒子碰撞中的直接实验确认从未实现，” 论文的通讯作者、UCAS 教授郑扬恒在官方报纸《科技日报》中表示。\n 这导致了对依赖米格达尔效应的实验中理论假设缺乏实验支持的 “持续质疑”，郑补充道。\n“在这项研究中，我们展示了中子 - 原子核散射中米格达尔效应的直接证据——这一现象在 80 多年前就已被预测，但直到现在才以超过 5 个西格玛的统计显著性得到确认，” 中国团队表示。\n 五个西格玛是一个标准统计阈值，表明观察结果不是假阳性的高置信度。\n“通过验证米格达尔效应，我们填补了对基本相互作用科学理解中的一个长期空白，并为轻暗物质的探测提供了一种潜在的方法，” 研究人员表示。\n 研究团队开发了一种气体像素探测器，旨在高精度成像核反冲和米格达尔电子轨迹，使用 40% 氦和 60% 二甲醚的混合物作为成像介质。\n 中子发生器轰击气体混合物以诱导米格达尔效应，该效应被电荷敏感像素阵列芯片捕获。\n 团队表示，同时观察到反冲核和米格达尔电子是确认该效应所必需的。\n 在收集了大约 150 小时的数据后，他们记录了超过 100 个事件，并将其缩小到符合选择标准的六个候选事件。\n“这一结果为核物理和粒子物理建立了一个重要基准，为未来的理论和实验研究提供了实验基础，” 团队表示。\n 该团队还包括来自华中师范大学、广西大学、兰州大学、南京师范大学和烟台大学的研究人员，他们表示，未来的工作可以基于他们的发现开发更精细的探测策略。\n 据欧洲核子研究组织的说法，暗物质被认为占宇宙的 27%，而可见物质（包括所有的星星和行星）仅占 5%。其余的宇宙被认为由暗能量组成。\n\n\n 与普通物质不同，暗物质不发射、吸收或反射任何光，因此只能通过其对星系和恒星的引力来探测。没有这种额外的引力，星系将会分崩离析，这使得暗物质被描述为宇宙的胶水。\n 理解暗物质将彻底改变我们对宇宙的理解，但科学家们尚未直接探测到暗物质粒子。\n 之前对暗物质的搜索集中在大质量粒子上，尽管这些实验并未产生确凿的证据。\n 搜索最近转向轻粒子，这些粒子的质量较轻。\n 这些粒子在实验中会留下非常微弱的信号，因此需要增强的探测灵敏度和放大的信号。米格达尔效应提供了一条实现这一目标的途径。\n</p>
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中国科学家在近 90 年后可能找到了暗物质的关键