Сегодня 12 мая 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 🔥
TikTok оспорил статус «привратника» в высшем европейском суде 19 мин.
Сотрудники Amazon используют ИИ вхолостую — ради отчётности, а не результата 57 мин.
Новое бизнес-подразделение OpenAI поможет клиентам во внедрении ИИ 2 ч.
Больше не «007 кадров»: новая геймплейная демонстрация 007 First Light порадовала игроков производительностью 2 ч.
«Пассворк» стал первым в России менеджером паролей с сертификатом ФСТЭК 3 ч.
OpenAI запустила Daybreak — ответ на инициативу Anthropic Glasswing в кибербезопасности на базе Claude Mythos 3 ч.
В Linux предложили встроить экстренный «рубильник» для защиты от уязвимостей CopyFail и Dirty Frag 3 ч.
Lies of P 2 вошла в стадию активной разработки и нуждается в специалисте по созданию иллюстраций с помощью ИИ 3 ч.
Общие продажи игр серии Silent Hill превысили 17 млн копий, а у Metal Gear результаты в разы лучше 3 ч.
«Базис» представил конструктор платформенных сервисов Basis Automation Studio 3 ч.
До 64 Тбайт RAM: HPE представила модульный суперсервер Compute Scale-up Server 3250 14 мин.
Производству чипов грозит новый дефицит — война на Ближнем Востоке спровоцировала нехватку цистерн для гелия 20 мин.
Noctua выпустила чёрный 120-мм вентилятор NF-A12x25 G2 PWM chromax.black за $35 59 мин.
Matter получит интеграцию с OpenADR — умный дом поможет экономить электроэнергию и платить меньше 2 ч.
Dell выпустила ИИ-сервер PowerEdge XE9785 с ускорителями AMD Instinct MI355X 2 ч.
Видео: человекоподобные роботы Figure собрали вещи в комнате и заправили постель 2 ч.
Unitree показала 500-килограммового шагающего робота, внутри которого есть место для человека 4 ч.
Профсоюз Samsung назвал условие отмены всеобщей забастовки, которая может обернуться потерями до $680 млн в день 5 ч.
Samsung может поставить китайские дисплеи в Galaxy S27 — BOE нацелилась на флагманы 5 ч.
Gartner: суверенное облако могут позволить себе только США и Китай, но не Европа 5 ч.