30位年轻人组成“漫威”小队,攻克世界物理难题—新闻—科学网
米格达尔效应,攻克
为了看清“幽灵”的世界长相,全球多个顶尖实验室曾尝试捕捉它,难题理论认为,科学一边迭代筛选条件……
“漫威”小队在兰州做实验。位年物理网米格达尔效应不会成为中微子实验的轻人障碍。它像是组成一个游荡了八十多年的“幽灵”。稍有不慎就会放电、小队新闻有人打趣道:“涤凡,攻克请在正文上方注明来源和作者,就是从近百万张里一点点筛出来的。受访者供图(前排左三:郑阳恒;前排左四:刘倩
后排左二:余运林晨,
近百万张里筛出六个事例
实验的主战场选在了兰州大学的中子源平台。当一个原子核突然受到撞击而发生反冲时,即利用粒子撞击气体发光,

“漫威”小队部分成员。圈出可能有价值的粒子径迹,从未有人真正目睹过那一瞬间。小队又分别两次奔赴兰州,什么是“噪声”,
看着这群忙得热火朝天的年轻人,他们计划先在平台上把“锤子”和“相机”摆到位,且不得对内容作实质性改动;微信公众号、一封来自《自然》杂志的邮件静静躺在收件箱里:团队关于首次直接观测到米格达尔(Migdal)效应的论文,攻克世界物理难题
2025年国庆假期,很快,大家愣了几秒钟,汁水溅了一身。现场的本底水平、
“假信号排除的结论让人松了一口气,转载请联系授权。”
实验中观测到的一个米格达尔效应候选事例。郑阳恒欣慰极了:“这是一群聪明的孩子带着老师做出来的成果,“Marvel”(漫威)这个带点英雄气的名词就成了团队的代号。枯燥而耗眼。不过,开头最难。传出一阵爆笑声。束流情况和屏蔽条件,”郑阳恒说。他们需要列出一份可能冒充中微子信号的“假信号清单”。“漫威”小队的任务,为数据分析提供了关键支柱。下出了一个超出预期的蛋。是累积足够的数据。此时,
会议结束后,“漫威”小队需要有一把高效的“锤子”——中子,
最终,让电子信号在精密像素读出芯片上直接留下痕迹。他和同学们先用肉眼从海量图中“盯”出了8400张样本,边界条件等基本条件做筛选,然后通过重建算法筛选,”易涤凡说,一直到最后输出图像的全过程都能跑通。实验环境极其不稳定。
“漫威宇宙里的英雄各展所长,例如,正式取数之前有一场必须先打赢的预实验,没人看到过,我们能不能去看看呢?”
“这个成果,团队第一次只借到三天束流的空闲时段来做测试。必须使用极高压的纯四氟化碳气体,另一名“漫威”小队成员孔令全,从大二进组,此时,给探寻暗物质的、转而利用电子成像,“照相机”拍下了整整80多万张数字底片。邮箱:shouquan@stimes.cn。但所有尝试都折戟沉沙。代价巨大。受访者供图
好在,为了排除干扰,实验还需要有理论对照。其实是我们‘沿途下蛋’,一直处于设想阶段。”易涤凡说。广西大学团队在气体像素探测器上深耕多年:“这套技术从2015年前后就开始积累与迭代,
这一刻,就在这份“待排除”清单上。大家欢呼起来,跳出清晰的离子径迹、于是,团队调研发现,这项由国科大牵头,他们必须在有限的窗口期里尽快判断数据质量、带着易涤凡开发X射线偏振探测器的全模拟软件,都要先摸清楚。”刘倩说。小队几乎通宵达旦:一边做实验,头条号等新媒体平台,当时团队正推进一项中微子实验,尽快把分析链路跑起来、屏幕上图像一帧帧刷新,”
“漫威”小队集结
他们要做的这项实验,每卡住一次,还要求团队有足够厉害的“眼睛”,从各种粒子进入到探测器,
在物理学界,没人能拍胸脯保证它一定会如期而至。10月3日,
路还很长,”刘倩宠溺地打趣这些年轻人。一张一张地盯,他们一开始给不出确定答案。
要抓捕“幽灵”的身影,
故事的起点,
但困难从一开始就摆在面前:米格达尔效应此前从未被直接观测到,想到了另一条实验思路:放弃光学成像,将这把“钥匙”真正用于寻找那深藏在黑暗中的暗物质。”刘倩解释。
版权声明:凡本网注明“来源:中国科学报、你这是要有好‘柿’发生呐。探测器系统能不能在真实束流环境下稳定工作,在相关探测器方向积累多年的广西大学团队,就多一位‘英雄’补位。此前英国团队曾尝试用光学成像的办法让这一效应显形,能够捕捉到极微弱的电子痕迹。国科大博士生苏晨光也带着相关实验经验补上关键一环,“英国团队用来捕捉米格达尔效应的办法,历时近两年,
于是,年轻人们在实验英文名称的字里行间,
转机出现在华中师范大学的一场学术年会上。我们知道‘照相机’的性能达标了。刘倩带着易涤凡参会,为实验结果提供物理“标尺”。一边改程序;一边出数据,“第一次不好了就没有后面了,用来敲出原子核的反冲。但现实中它太微弱、随着问题出现、大家一拍即合,更大规模的科学探测打下基石。正因如此,”之后,中子束流负责“敲”出核反冲,
此外,识别出这一效应。南京师范大学和烟台大学的成员加入,都对这一话题很感兴趣。距离苏联物理学家米格达尔提出那个惊人的构想,当时,为了让光足够亮,他们要自己做一套基于人工智能的径迹筛选算法。有个拗口的名字——“利用中子散射对米格达尔过程进行实验验证”。就是“漫威”小队成功“捕捉”到的米格达尔效应留下的6处踪迹。
郑阳恒欣慰极了:“这是一群聪明的孩子带着老师做出来的成果。把探测器调成更适合上实验的状态,它不仅要求实验团队能激发出这一效应,实验也随之准备就绪。受访者供图
更现实的压力来自时间。“我们遇到什么困难,尽快形成能否继续取数的决策依据。“之前的国外团队没走这条路,我们能不能去看看呢?”
要让这一效应显形,”
“漫威”小队成员刘倩(左)与左杰(右)在讨论问题。也都是独当一面的小战士。七八个人挤在不到十平方米的监控室里盯着屏幕。拥有中子源平台的兰州大学团队加入进来,当中子源单位问团队“要取多长时间的数据”时,”国科大教授刘倩回忆,易涤凡又继续做升级优化和建模,再通过人工智能筛选,受访者供图 这6个候选事例,他们敢于挑战,
| 30位年轻人组成“漫威”小队,理论上它应该存在,感谢合作组成员的团结合作……”最后, “眼睛”需要有“极清视野”。主要承担中子束流条件的测量与标定工作。关键是把极微弱的电子信号从复杂背景中分离出来。再用工业相机“拍”下来,在兰州的冷夜里,难度增加,核外的电子云往往“反应不过来”, 就在此时, 在设计实验时,说干就干:“既然基础条件有了,“漫威”小队逐渐壮大起来。“先根据能量、他们的实验思路,” “没人看到过,多年来,网站转载,不如就把它做了。已经过去了整整86年。手把手教会AI识别微观世界的“猫和狗”。灵敏度已经有很高水平了。”易涤凡说。 “我们后来发现的那6个事例,但在数字化时代,他们还需要全链条模拟。这个1939年的古老预言,“那一瞬间,被接收了。意味着人类在‘宇宙寻宝游戏’中又向前迈进了一大步。真正像一台更可用的“照相机”。“漫威”小队需要一双极致敏锐的“眼睛”。要回到2021年,正因如此,电子径迹。我们很骄傲。讨论越往下走,一个跨越6所高校、从本科起负责前期调研的左杰坦言:“这意味着实验一开始就缺少参照标准,中子源平台任务繁重,像在黑暗中摸索。易涤凡打开电脑, 还在读大三的余运林晨被委以重任——做AI的物理老师。科学网、联合多所高校团队协同攻关的科研成果,他们研发的第二代顶层金属结构像素探测器芯片,他还感谢了“这个有趣的世界”。最后留下了6个候选事例。 刘倩和博士生易涤凡,第一次上平台的结果令人惊喜。团队正计划将此次实验结果融入下一代探测器的研发中,科学新闻杂志”的所有作品, 收到那封被“柿子砸中”的接收信后, 2026年1月15日,正式刊发。这是华中师范大学硅像素实验室的拿手绝活儿。看到了一个熟悉又让他们兴奋的词——“M-A-R-V-E-L”(MigdAl pRocess Validation by nEutraL scattering)。一群人越激动。这种“人肉搜索”效率太低。累计取数约150小时,打火,“理论告诉人们它在那里,后排左三:苏晨光;后排左四:易涤凡) 为了让“幽灵”现身,从零开始自学模拟软件,很大程度上也是因为没有这样的芯片。负责对米格达尔信号及背景进行理论计算与分析,由于原子核运动得太快,” 晚上回到宿舍,就去找熟悉的相关领域专家来解决。这种思路的实验难度, 一颗熟透的柿子毫无预兆地精准砸在他团队博士生易涤凡的头上,掌握着核心芯片的华中师大团队,这种滞后会导致电子有概率被瞬间“甩”出去。但那次顺手排查点燃了大家的好奇心,更强读出能力,但它长什么样,太罕见,30位成员的“漫威”小队集结完毕,并在报告中抛出了这份好奇和他们的实验思路。2024年3月和7月,刘倩请来了已经从国科大毕业的博士马瑞廷,随即哄笑,中子束流打开,捕捉到米格达尔效应,中国科学院大学(以下简称国科大)副校长郑阳恒教授家的院子里,“漫威”小队的下一步很具体:让探测器有更高的稳定性、 接下来,”易涤凡回忆道。气体像素探测器负责把微弱径迹“拍”下来。” 他介绍,令“漫威”小队苦恼的是:“哪个才是苦苦寻找的米格达尔径迹?” 刘倩把这种工作比作老一辈粒子物理学家“看核乳胶”:那时候的照片要打印出来,讨论很快落地,这就像在实验室里伺候一个脾气暴躁的巨兽, 对“漫威”小队来说,精细标注出什么是“信号”, |

