Сегодня 20 апреля 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 🔥
Регуляторы увидели в ИИ-модели Anthropic Mythos угрозу для банковской системы 27 мин.
Продажи пиратского симулятора выживания Windrose превысили 1 млн копий, а пиковый онлайн в Steam — 222 тыс. игроков 45 мин.
Российский датамайнер нашёл в Resident Evil Requiem следы горячо ожидаемого режима 2 ч.
Инсайдер: Far Cry 7 угодила в «ад», ремейк Splinter Cell не выйдет в 2026 году, а Assassin’s Creed Black Flag Resynced покажут 23 апреля 3 ч.
АНБ США продолжает использовать Anthropic Mythos, несмотря на запрет 3 ч.
ФГУП «ГлавНИВЦ» развивает сотрудничество с российским разработчиком «Базис» 4 ч.
ИИ-модель Mythos заставила власти США пойти на контакт с «угрожающей национальной безопасности» Anthropic 18 ч.
Microsoft добавила ИИ-агента на панель задач Windows 11 21 ч.
App Store снова процветает — этому мог способствовать ИИ 22 ч.
Индийские власти решили не требовать предустанавливать государственное приложение на смартфоны 19-04 11:55
Ракета Blue Origin вывела спутник на неправильную орбиту — теперь аппарат BlueBird 7 вернут на Землю 2 ч.
Huawei выпустила умные часы Watch Buds 2 со встроенными наушниками 2 ч.
Представлен Huawei Vision Smart Screen S7 Pro — телевизор с Mini-LED, HarmonyOS 4.3 и ИИ-функциями 3 ч.
Еврокомиссия выбрала четырёх поставщиков суверенных облачных услуг: Post Telecom, StackIT, Scaleway и Proximus разделят €180 млн 3 ч.
Intel наращивает мощности: закупки оборудования взлетели в полтора раза 3 ч.
Заработало «единое окно» для доступа к европейским суперкомпьютерам EuroHPC Federation Platform 3 ч.
Tesla номинально запустила роботакси ещё в двух городах Техаса 5 ч.
Илон Маск хочет натравить американских регуляторов на европейских коллег за дискриминацию SpaceX на рынке ЕС 6 ч.
Первые образцы памяти HBM4E в исполнении Samsung будут готовы в следующем месяце 9 ч.
Строительство гигантского ИИ ЦОД им. Трампа застопорилось: заказчиков нет, гендиректор сбежал, акции падают 12 ч.