Сегодня 09 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 🔥
В «Google Фото» появился ИИ-видеоредактор Video Remix на базе Gemini Omni 2 ч.
«Яндекс» открыл всем водителям карту очередей на заправках в России 2 ч.
Google назвала дату окончательного отключения старых расширений Chrome — под удар попадут и блокировщики рекламы 3 ч.
OpenAI научила ChatGPT слушать, думать и говорить одновременно — представлены модели GPT-Live 4 ч.
Настольная Google Earth Pro скоро пополнит кладбище Google — но веб- и мобильная версии пока останутся 4 ч.
Obsidian отменила Avowed 2 ради новой Fallout под руководством режиссёра Fallout: New Vegas 4 ч.
SpaceXAI выпустила мощную ИИ-модель Grok 4.5 — она тратит токены вдвое экономнее конкурентов и заточена на программирование 4 ч.
Увольнения в id Software оказались даже страшнее, чем можно было представить — новую Doom делать будет практически некому 4 ч.
Демоверсия скоростного шутера Hmur от звукорежиссёра Atomic Heart выйдет в сентябре — новый безумный трейлер 7 ч.
В браузер DuckDuckGo встроили блокировщик рекламных видео на YouTube 8 ч.
SambaNova завершила первый этап раунда финансирования на $1 млрд с оценкой в $11 млрд 2 ч.
DJI выпустила парашют для дрона Matrice 400 за $1050 — он раскрывается за 0,6 с и спасает квадрокоптер и людей при аварии 2 ч.
Новая статья: Обзор робота-газонокосилки Dreame Roboticmower A1 Pro 2000: когда на дачу приезжаешь только отдыхать 2 ч.
IBM представила компактные мейнфреймы z17 и LinuxONE 5 — всего от $165 тыс. 3 ч.
На Sony подали в суд за отказ от дисков для PlayStation — требуют $457 млн 3 ч.
Складной смартфон Samsung Galaxy Z Fold 8 Ultra показался на рендерах в преддверии анонса 4 ч.
Представлен стандарт VESA DisplayHDR True Black 1400 для флагманских OLED-дисплеев 5 ч.
ASRock призналась, что юбилейные продукты Taichi никогда не поступят в продажу 6 ч.
Thermaltake представила блок питания, при замене которого не придётся отключать кабели 6 ч.
Китайский зонд добрался до астероида для забора проб — он оказался гораздо меньше ожидаемого 8 ч.