Сегодня 28 марта 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 🔥
Суд в Нидерландах тоже запретил чат-боту Grok генерировать изображения реальных людей без одежды 3 мин.
Apple: режим Lockdown Mode не позволил хакерам взломать ни одного устройства 41 мин.
Новая статья: Slay the Spire 2 — свободное время, прощай! Предварительный обзор 5 ч.
Новая статья: Обзор нового сезона Warface «Стальные кварталы»: брутальность в каждой катке! 6 ч.
В Telegram обнаружена крайне опасная уязвимость нулевого дня, но детали держат в секрете 8 ч.
Инсайдеры: легендарная The Legend of Zelda: Ocarina of Time получит ремейк для Nintendo Switch 2, причём уже скоро 10 ч.
Nacon выставила на продажу две внутренние студии, включая разработчиков Greedfall и Steelrising 11 ч.
Windows сбоит в три раза чаще macOS — по зависаниям разрыв в 7,5 раза 12 ч.
Слухи: экономия Ubisoft может поставить под угрозу крупнейшие игры компании, включая новую Ghost Recon 12 ч.
Ветеран Microsoft рассказал, как Windows 95 легко и незаметно боролась с нерадивыми разработчиками 14 ч.
Meta построит ещё семь газовых электростанций для своего гигантского ИИ ЦОД Hyperion 7 ч.
Meta построит сразу семь газовых ТЭС на 5,2 ГВт, чтобы не отстать в гонке ИИ 8 ч.
SoftBank одолжила $40 млрд на год, чтобы инвестировать их в OpenAI 8 ч.
«Не хотите ускорители? Возьмите хотя бы сеть!» — NVIDIA открыла свои ИИ-стойки для чужих чипов 9 ч.
Вебинар T1 Облако и Curator. Выбор без выбора: почему защита от DDoS-атак — не опция, а необходимость 11 ч.
Глава Nvidia выступит на Computex 2026 — ожидается анонс ноутбучного процессора Nvidia N1 11 ч.
Xiaomi представила смартфон Redmi 15A 5G за $137 и пообещала ему обновления Android до 2032 года 11 ч.
Опубликован свежий «портрет» самой старой из известных сверхновых — она взорвалась в 185 году нашей эры 12 ч.
Представлен смартфон Tecno Spark 50 5G с чипом Dimensity 6400 и батареей на 6500 мА·ч за $179 13 ч.
Первый полёт российского корабля нового поколения «Орёл» перенесли на 2028 год 13 ч.