Сегодня 11 марта 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 🔥
Российский суд оштрафовал Google на 11,4 млн руб. за неудаление запрещённого контента 6 ч.
Nvidia показала геймплей Control Resonant с трассировкой пути и подтвердила поддержку DLSS 4.5 в 20 новых играх 8 ч.
Nvidia выпустила драйвер с поддержкой Crimson Desert и Death Stranding 2: On the Beach 8 ч.
The Witcher 4 получит поддержку технологии RTX Mega Geometry для ускорения трассировки сложной геометрии 9 ч.
От GTX 1060 до RTX 5070 Ti: разработчики Crimson Desert раскрыли полные системные требования и технические особенности игры на консолях 9 ч.
Поддельное приложение Starlink внедряло майнер криптовалют на Android-смартфоны 9 ч.
Epic Games скоро повысит цены на В-баксы в Fortnite, потому что расходы на поддержку игры «значительно возросли», и студии надо покрывать их 10 ч.
Андрей Карпатый научил ИИ-агентов проводить сотни экспериментов, пока люди спят 10 ч.
Microsoft предложит компаниям нанимать ИИ-агентов как сотрудников по подписке 10 ч.
ФАС: запрет на рекламу в YouТube и Telegram наступит тогда, когда к ним официально ограничат доступ 10 ч.
MacBook Neo напугал Asus — цена в $599 стала настоящим шоком для рынка ПК 4 ч.
Суд запретил ИИ-агентам Perplexity совершать покупки на Amazon 5 ч.
«Один из лучших продуктов Apple»: вышли обзоры MacBook Neo 6 ч.
Необретённые технологии: учёные нащупали путь к «идеальному стеклу» со свойствами алмаза и металлу со свойствами стекла 8 ч.
Groq увеличил заказ на производство ИИ-чипов у Samsung более чем в 1,5 раза 11 ч.
Гендиректор Phison: «ни денег, ни запасов не хватит» — цены на NAND продолжат расти астрономическими темпами 11 ч.
В ближайшие часы на Землю упадёт старый 600-кг спутник NASA — вероятность жертв и разрушений признана незначительной 11 ч.
Память для флагманов нового поколения: SK hynix готовит 16-гигабитные чипы LPDDR6 со скоростью 10,7 Гбит/c 11 ч.
KKR задумала продать производителя СЖО CoolIT почти в 10 раз дороже, чем покупала 12 ч.
ИИ-неооблако Nscale привлекло ещё $2 млрд 12 ч.