Сегодня 29 сентября 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.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про окружающая среда

Источник:

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

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
«Лучше сохраните деньги»: на старте раннего доступа Ace Combat 8: Wings of Theve заслужила в Steam «смешанные» отзывы 3 мин.
В 2025 году выручка разработчика Ubuntu Linux — компании Canonical достигла $345 млн 7 мин.
Дела семейные: спустя 10 лет к CD Projekt Red вернулась сценаристка The Witcher 3: Wild Hunt, писавшая квест Кровавого Барона 2 ч.
Google оспорит требование ЕС открыть Android для альтернативных ИИ-помощников 2 ч.
ИИ-агенту Muse поручили продать вещь, а тот пригласил незнакомца домой без ведома пользователя 2 ч.
«Экзистенциальные риски для человечества»: Anthropic в преддверии IPO рассказала инвесторам об опасности ИИ 3 ч.
CLO запустила обновленное облако с новой архитектурой и изоляцией трафика 3 ч.
OpenAI отменила выпуск ИИ-модели GPT-6.1 Astra из соображений безопасности 3 ч.
«Терпите и выживайте»: амбициозный боевик Intergalactic: The Heretic Prophet от создателей Uncharted и The Last of Us не выйдет из тени в 2026 году 5 ч.
Naughty Dog отметила день The Last of Us анонсом DLC для Ghost of Yotei и тизером двух секретных проектов 5 ч.
«Яндекс» выпустил сверхлёгкий премиум-ноутбук Lunnen Airis 14 за 100 тысяч рублей 5 мин.
Supermicro начала поставки NVIDIA Vera Rubin NVL72 с CDU на 1,8 МВт 14 мин.
Сингапур разработал первый в мире национальный стандарт СЖО для ЦОД в тропическом климате 20 мин.
Многострадальный корабль Boeing Starliner вернули к полётам — реанимационные мероприятия продолжатся 57 мин.
Tesla отложила презентацию парящего спорткара Roadster на две недели — из-за нелётной погоды в Техасе 2 ч.
AMD раскрыла цены всех процессоров EPYC Venice 9006: более 30 моделей оценили от $700 до $14 904 2 ч.
На МКС заклинила роборука — это может помешать стыковке Dragon Crew-13 2 ч.
Представлены полноразмерные наушники Nothing Headphone (1) Pro с улучшенными звуком и шумоподавлением 2 ч.
ИИ не заменил инженеров, но ускорил их втрое — OpenAI раскрыла секреты создания Jalapeno 3 ч.
AOC A245: телефон, который не боится остаться без розетки 4 ч.