Сегодня 10 июля 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 🔥
OpenAI и Google дают китайским компаниям доступ к передовым ИИ-моделям — в США требуют это запретить 21 мин.
Netflix превращается в телевидение: сервис запустит телеканалы с постоянными трансляциями фильмов и сериалов 3 ч.
Соавтор Dragon Age готов сделать «мрачную и опасную» Dragon Age 5 — Electronic Arts похоронила серию после провала The Veilguard 3 ч.
Доходы Steam вновь выросли и стали рекордными 3 ч.
Оптимизация памяти, ускорение загрузок и режим от первого лица: для российской ролевой игры Of Ash and Steel в духе «Готики» вышел патч 1.08 4 ч.
Олдскульная стратегия Tempest Rising в духе Command & Conquer получит масштабное дополнение The Veti's Wrath — трейлер и демоверсия в Steam 5 ч.
Баги и уязвимости в Windows будет искать ИИ — вторничные обновления станут масштабнее 6 ч.
Китайская MiniMax замахнулась на новый рекорд в ИИ-гонке — она разрабатывает крупнейшую в мире LLM с 2,7 трлн параметров 6 ч.
New York Times обвинила OpenAI в сокрытии улик по делу об обучении ИИ на чужих материалах 6 ч.
Tencent готова выкупить у Meta ИИ-стартап Manus за $2 млрд после запрета сделки властями Китая 7 ч.
Инженеры в США создали ныряющую робоптицу для исследований океана 13 мин.
Nvidia представила карточки GeForce — они сделаны из картона, и их будут раздавать бесплатно 17 мин.
Второй эшелон тронулся: тайваньский производитель памяти Nanya готов потратить $6,2 млрд на расширение 26 мин.
ИИ породил новый дефицит: в США перестало хватать силовых трансформаторов 3 ч.
Mitsubishi начнёт выпускать по 1000 человекоподобных роботов в месяц в следующем году 3 ч.
Samsung готовит ИИ-ускоритель GAIA, который сделает недорогие ПК умнее 3 ч.
SpaceX подала заявку на размещение в космосе 100 000 спутников Starlink третьего поколения 3 ч.
AMD возобновила поставки древних процессоров Ryzen 7 4700LE на архитектуре Zen 2 3 ч.
Цена ИИ-бума: Microsoft нарастила выбросы углекислого газа на 25 % 3 ч.
На небе может появиться объект ярче Луны: вызвавший волну протестов спутник-зеркало получил разрешение на запуск 3 ч.