Сегодня 09 октября 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные случайно открыли частицу, которая приобретает или теряет массу в зависимости от направления движения

Группа учёных из Университета Пенсильвании и Колумбийского университета впервые в эксперименте обнаружила признаки полудираковских фермионов — теоретически предсказанных 16 лет назад квазичастиц. Их удивительная особенность заключается в том, что они полностью теряют массу при смене направления движения перпендикулярно предыдущему. Частицы без массы способны разгоняться до скорости света, что в нашей Вселенной позволено только фотонам.

 Модель поведения полудираковского фермиона. Источник изображения: Penn State University

Модель поведения полудираковского фермиона. Источник изображения: Penn State University

Признаки полудираковских фермионов были обнаружены при изучении квантовых свойств ряда топологических материалов, в частности соединения циркония, кремния и серы (ZrSiS) — популярного среди исследователей полуметалла. В каком-то смысле его строение напоминает графен, но отслоить листы атомной толщины от него пока никому не удалось. Если это получится и соединение проявит способность контролировать полудираковские фермионы, то этот материал найдёт множество применений — от батарей до датчиков.

«Это было совершенно неожиданно, — сказал Инмин Шао (Yinming Shao), доцент физики в Пенсильванском университете и ведущий автор статьи. — Мы даже не искали полудираковские фермионы, когда начинали работать с этим материалом. Однако мы наблюдали признаки, которые не могли объяснить, и оказалось, что мы впервые увидели эти необычные квазичастицы, которые иногда движутся так, как будто у них есть масса, а иногда — так, как будто её нет».

По большому счёту, полудираковские фермионы — это не отдельные самостоятельные частицы, а групповое поведение частиц, иначе говоря, квазичастицы. В данном случае групповое поведение электронов привело к тому, что при движении в одном направлении квазичастица обладала массой, а при движении в другом направлении — нет.

Исследователи использовали для изучения ZrSiS магнитооптическую спектроскопию. Этот метод заключается в том, что материал освещается инфракрасным светом и одновременно подвергается воздействию сильного магнитного поля, после чего отражённый свет анализируется. Применённое магнитное поле превышало силу магнитного поля Земли в 900 тысяч раз. Такое поле способно поднимать в воздух небольшие немагнитные предметы, например капли воды. Образец предварительно охладили до температуры –268,89 °C, что лишь немного выше абсолютного нуля.

«Мы изучали оптический отклик, то есть как электроны внутри этого материала реагируют на свет, а затем анализировали световые сигналы, чтобы понять, есть ли что-то интересное в фундаментальной физике материала, — пояснил Шао. — В нашем случае мы увидели множество ожидаемых особенностей, характерных для полуметалла. Но затем проявились совершенно загадочные свойства».

Для анализа данных эксперимента учёные привлекли теоретиков, совместно построивших модель поведения квазичастиц. Эта модель соответствовала предсказаниям полудираковских фермионов, сделанным в теоретических работах 2008–2009 годов. Открытие открывает новые перспективы для изучения квантовых свойств в области, которая до сих пор оставалась неизведанной.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Microsoft заключила партнёрское соглашение с Гарвардом — Copilot прокачают в области медицины 6 мин.
Уволенные Microsoft ветераны The Elder Scrolls Online основали Sackbird Studios, чтобы создавать «незабываемые» игры без оглядки на инвесторов 17 мин.
Осовремененная версия популярного квеста Syberia получила новый сюжетный трейлер 20 мин.
Salesforce не будет платить выкуп хакерам, укравшим из её базы данные 39 клиентов, включая Toyota и FedEx 34 мин.
Netflix анонсировала «совершенно новый способ игры», который выведет веселье на новый уровень — видеоигры для телевизоров 3 ч.
Discord сообщил об утечке удостоверений личности 70 000 пользователей 8 ч.
В Steam открылось тестирование Valor Mortis от разработчиков Ghostrunner — ролевого боевика от первого лица в духе Dark Souls и BioShock 16 ч.
Ninja Gaiden 4, Baldur’s Gate, новая игра от создателей Psychonauts и многое другое: Microsoft раскрыла первые новинки Game Pass после подорожания 19 ч.
«Билайн Big Data & AI» и IVA Technologies займутся совместной разработкой ИИ-продуктов 19 ч.
«Интернет — не свалка для негатива»: в китайских соцсетях массово банят пессимистов 19 ч.
Китай ограничил экспорт своих чипов и полупроводникового оборудования — ради «национальной безопасности» 9 мин.
Блоки питания MSI MAG GLS 80 Plus Gold получили платиновый рейтинг Cybnetics 18 мин.
AMD обгонит Nvidia по техпроцессам: в ускорителях Instinct MI450 будут использоваться 2-нм чипы, а в Rubin — нет 20 мин.
Alibaba займётся созданием интеллектуальных роботов на базе ИИ-моделей Qwen 26 мин.
Huawei попыталась продать свои ИИ-чипы Ascend в ОЭА, пока США тянули с поставками ускорителей NVIDIA на Ближний Восток 27 мин.
Чипы будущего примеряют бриллианты — новым стандартом охлаждения станут синтетические алмазы 2 ч.
Дженсен Хуанг отправил в Samsung гарантийное письмо — в компании не верят, что Nvidia захочет закупать её HBM3E 2 ч.
В iFixit докопались, как работают волноводы в Meta Ray-Ban Display, и поняли, что отремонтировать очки невозможно 2 ч.
«Людям надоели одинаковые фото» — альянс Realme и Ricoh пообещал изменить мобильную фотографию 2 ч.
Broadcom представила 102,4-Тбит/с СРО-коммутатор TH6-Davisson 2 ч.