中国科学家证实87年前量子力学预言

　　【中国科学家证实87年前量子力学预言】在量子力学的微观世界里，一个等待了长达87年的实验验证，终于在最近尘埃落定！由中国科学院大学主导的一支联合科研团队，自主研发尖端设备，首次成功捕捉并证实了原子尺度上一个名为“米格达尔效应”的奇特现象。这项成果不仅回应了苏联物理学家阿尔卡季·米格达尔（Arkady Migdal）在1939年作出的深邃理论预言，更为人类探索宇宙中那85%看不见、摸不着的“暗物质”打开了一扇全新的窗户。2026年1月15日，这份沉甸甸的研究报告登上了国际顶级学术期刊《自然》（Nature），标志着中国科学家在前沿基础物理领域取得了里程碑式的突破。

　　那么，究竟什么是“米格达尔效应”？为何它的证实如此重要？

　　想象一下，在极微观的尺度上，一个中性粒子——比如一个中子——猛烈地撞击了一个原子核。按照经典物理的直觉，这就像一颗小钢珠撞上一颗大钢珠，能量会使得原子核本身发生“反冲”。然而，米格达尔在1939年通过精密的量子力学计算预言，在碰撞的瞬间，反冲的原子核在其内部变化电场的影响下，有概率将一部分能量直接转移给核外那些高速旋转的电子。这个过程中，电子可能获得足够能量挣脱原子核的束缚，从而形成一个极其微弱的电信号。这好比台球碰撞时，白球不仅撞开了目标球，还意外地弹起了一粒桌上的尘埃。

　　正是这个能将微弱核反冲转化为可探测电信号的特性，使“米格达尔效应”在近二十年里，成为了物理学界破解“轻暗物质”探测难题的最大希望之一。众所周知，暗物质构成了宇宙总物质的约85%，它不发光也不发热，仅通过引力作用影响着星系的运转，是我们理解宇宙起源与演化的关键谜题。然而，寻找暗物质——特别是质量更轻的暗物质粒子——的旅程异常艰难。它们与普通物质的相互作用极其微弱，产生的信号远低于现有最灵敏探测器的感知下限，传统方法几乎“束手无策”。

　　“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，”论文通讯作者、中国科学院大学教授郑阳恒解释道，“但80多年来，中性粒子碰撞中的米格达尔效应是否真实存在，一直未被实验直接证实。这使得依赖该效应的所有暗物质探测实验，始终面临‘理论假设缺乏实证支撑’的质疑。” 换句话说，物理学家们手中似乎有了一张可能打开宝藏的地图，但没人能证明地图上的路径是真实可行的。

　　为了首次“点亮”这条预言中的路径，国科大的研究团队设计了一项精妙绝伦的实验。他们摒弃了传统思路，自主研发了一套被称为“微结构气体探测器+像素读出芯片”的超灵敏组合探测装置。这套装置灵敏到什么程度？它被形象地比作一台能够拍摄“单原子运动中释放电子过程”的“超级原子照相机”。

　　实验中，研究团队利用紧凑型氘-氘聚变反应产生的中子源，去轰击“照相机”内的气体分子。他们预言并最终观测到了这样的景象：当中子撞击气体原子核时，反冲的原子核和因米格达尔效应而激发的电子，会从同一个点出发，留下一个独特的“V”字形或“共顶点”的双径迹。这就像在烟雾室中，两粒微尘从同一点迸发留下痕迹，成为无可辩驳的证据。

　　要从宇宙射线、伽马射线等复杂背景的“噪音海洋”中，筛选出如此稀有的“米格达尔事件”，不啻于大海捞针。经过艰苦的数据分析，团队从高达81.7万个候选事件中，最终精准地锁定并筛选出了6个信号事例。统计结果显示，这些信号的显著性超过5倍标准差，完全达到了粒子物理学界公认的“发现”黄金标准，从而一劳永逸地证实了米格达尔效应的存在。

　　这项突破的意义，远不止于“证实了一个预言”。

　　首先，它直接为人类搜寻轻暗物质粒子提供了坚实、关键的实验依据。过去，利用该效应的探测实验如同在黑暗中摸索，如今，这条路被一盏明灯照亮。研究测得的精确实验数据，将直接用于优化下一代暗物质探测器的设计，提升信号识别的精度和灵敏度，极大地扩展了人类探测暗物质的质量范围和能力。锦屏地下实验室CDEX暗物质实验负责人岳骞教授对此评价道，这项成果不仅填补了长期空白，巩固了理论基础，还“为轻质量暗物质探测的应用迈出了坚实的第一步”。

　　其次，它充分展现了中国在尖端粒子探测技术方面的卓越能力。团队自主研发的核心探测装置——“原子照相机”，其技术水平得到了国际同行的认可，为我国在基础科学领域参与甚至引领国际竞争奠定了坚实基础。尤为值得称道的是，这项世界级成果的取得，离不开青年科研力量的深度参与。研究文章的第一作者易涤凡，以及作出重要贡献的苏晨光、孔令全等人，均为国科大本博贯通培养的博士生。

　　随着“中国科学家证实87年前量子力学预言”的热搜在网络上引发热议，人们惊叹的不仅是科学本身的深邃，更是这份跨越近一个世纪、从理论构想到实验证实的执着求索精神。正如郑阳恒教授所言：“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。” 这场接力赛，从87年前米格达尔的理论计算开始，如今由中国科学家接过关键一棒，并成功跑完了实验验证这段最艰难的赛程。未来，他们将进一步优化探测器，观测更多元素的米格达尔效应，为最终揭开暗物质的终极面纱，提供更强大的数据武器。