Сегодня 28 января 2026
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 🔥
Литовский маркетплейс рассекретил статуэтку по ремейку Assassin’s Creed IV: Black Flag — Ubisoft отреагировала мемом из GTA: San Andreas 3 мин.
Открытая игра без открытого мира: новые подробности амбициозного ролевого боевика Control Resonant от создателей Alan Wake 2 53 мин.
Microsoft улучшила бесшовный перенос приложений между Android и Windows 11 3 ч.
План «Б» для стареющего Linux: у сообщества появился план на случай ухода Линуса Торвальдса 3 ч.
Спустя почти год CD Projekt Red вернула карточную ролевую игру «Кровная вражда: Ведьмак. Истории» на iOS и Android 3 ч.
Google: хакеры до сих пор активно используют уже закрытую уязвимость WinRAR для взлома Windows 3 ч.
Настольный Microsoft Excel получил режим ИИ-агента — он сам заполняет таблицы, исправляет формулы и не только 3 ч.
Психологический триллер The Alighieri Circle: Dante’s Bloodline превратит «Божественную комедию» в симулятор ходьбы 3 ч.
Aluminium OS во всей красе: настольная версия Android показалась на видео и скриншотах 5 ч.
Франция пересадит госслужащих с Zoom и Teams на суверенный видеочат Visio 7 ч.
В 2025 году электромобили впервые обогнали по продажам автомобили с ДВС в Европе 6 мин.
Недорогая разработка японских учёных превратила смартфон в точный детектор радиации 21 мин.
В России начались продажи смартфонов Redmi Note 15 2 ч.
Идея полувековой давности вдохновила на реалистичный проект дата-центра на орбите 2 ч.
Обзоры AMD Ryzen 7 9850X3D — действительно самый быстрый игровой CPU, но разница с Ryzen 7 9800X3D минимальная 2 ч.
Подглядеть не получится: Samsung сделает уведомления на экране смартфона невидимыми для посторонних 2 ч.
TD Cowen: американские банки расхотели давать в долг Oracle из-за её сделок с OpenAI 3 ч.
Магазины в США начали убирать модули DDR5 и видеокарты из витринных ПК, потому что их теперь часто воруют 4 ч.
Oracle арендует ИИ ЦОД Project Jupiter в Нью-Мексико в интересах OpenAI Stargate 4 ч.
Мощность подключенных к энергосетям в России дата-центров и майнеров за год выросла на треть 5 ч.