Сегодня 09 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 🔥
Спустя всего неделю после релиза разработчики The Blood of Dawnwalker приступили к поиску сценаристов для The Blood of Dawnwalker 2 20 мин.
Вышел трейлер фильма «Искусственный» про попытку уволить Альтмана из OpenAI — в главных ролях Юра Борисов и Эндрю Гарфилд 2 ч.
OpenAI представила генератор изображений ChatGPT Images 2.5 с упором на редактирование 3 ч.
OpenAI утверждает, что разработать свой чип в сжатые сроки компании помог ИИ 4 ч.
Mistral привлёк €3 млрд с оценкой рыночной стоимости более €21 млрд 11 ч.
Математики из России научили ИИ-модели общаться без слов — знания большой модели можно эффективно передать маленькой 12 ч.
В Steam и на консолях вышел киберпанковый шутер Sprawl Zero, вдохновлённый Half-Life 2 и F.E.A.R. — первые игроки в восторге 13 ч.
Chrome стал получать обновления каждые две недели — ИИ изменил правила в сфере безопасности 15 ч.
Microsoft разгневала пользователей, превратив обои Windows 11 в рекламный щит 15 ч.
Фэнтезийный боевик с духом легендарных аркад прошлого Absolum взял курс на новые платформы 16 ч.
FP64 — это не Святой Грааль: Мацуока встал на защиту Озаки 33 мин.
Huawei укрепила лидерство на рынке смарт-часов — Apple выросла на 14 %, а Xiaomi рухнула на 38 % 46 мин.
Глава Kioxia отверг идею усиления связей с SK hynix и заявил о необходимости сдерживать рост цен на память 3 ч.
Новая статья: Обзор материнской платы Gigabyte B850 Aorus Elite-P Ice: анимешная хардкорность 11 ч.
SteelSeries представила дорогой геймпад Aeon Pro для Xbox и PC с дисплеем и ценой $260 15 ч.
Arm анонсировала платформу Neoverse CSS N4 для 128-ядерных серверных процессоров для ИИ ЦОД 16 ч.
«Добро пожаловать в Хогвартс»: Realme представила смартфон Realme 16 Pro Harry Potter и наушники Buds T500 Pro Harry Potter 16 ч.
Китайская Rayson представила ноутбучную память LPDDR5X LPCAMM2-9600 ёмкостью 96 Гбайт 16 ч.
IonQ собралась выпускать квантовые компьютеры сотнями — представлена платформа Superion 256 на ионных ловушках 17 ч.
Chieftec показала на IFA 2026 большой корпус Atlas, мощные БП и новые системы охлаждения 17 ч.