Сегодня 06 октября 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 🔥
Кодзима раскрыл новые подробности шпионского боевика Physint в духе Metal Gear и объяснил, почему не доверяет DLSS 5 1 мин.
РТК-ЦОД представил корпоративного ИИ-ассистента для безопасной работы с документами и базами знаний 3 ч.
Календарь релизов 5–11 октября: Gears of War: E-Day, Star Wars: Galactic Racer и Hellraiser 4 ч.
Режиссёрская версия Watch Dogs: Legion взяла курс на релиз в 2027 году, а новых игр серии ждать не стоит 4 ч.
Wikimedia обнаружила у себя «сбежавших» ИИ-агентов OpenAI — они завалили сервисы миллионами запросов 8 ч.
У США появилась своя открытая ИИ-модель Beam, способная конкурировать с китайскими DeepSeek, Qwen и Z.ai 8 ч.
ChatGPT и Codex начнут помечать ответы невидимыми «водяными знаками», но не у всех 13 ч.
Ubisoft запустила Motherbrain для внедрения генеративного ИИ в будущие игры 16 ч.
Апокалиптический вестерн Guns of Eschaton с духом Dark Souls получил новый геймплейный трейлер и демоверсию в Steam 17 ч.
ИИ завалил arXiv нейрослопом — теперь учёным разрешат публиковать не более двух препринтов в месяц 17 ч.
В России планируют удвоить расходы на блокировки интернета — до 60 млрд рублей на три года 35 мин.
Honor сделала дешёвый смартфон с двумя экранами — представлен Honor X5d s 40 мин.
Власти РФ передумали лишать радиоэлектронику субсидий — отрасли выделят 35,7 млрд рублей до 2029 года 51 мин.
Huawei действительно наладила выпуск двухэтажных процессоров — Kirin 9050 Pro показали в разрезе 2 ч.
Дорогое топливо поменяло авторынок: электромобили и гибриды впервые захватили больше 50 % мирового рынка новых машин 2 ч.
Radeon RX 7000 понадобились заплатки: Sapphire и Gigabyte обновили прошивки видеокарт для устранения дыр в безопасности 3 ч.
Электрозаправки Xeal Laitent оснастят периферийными ИИ ЦОД 4 ч.
Подскочившие на 8 % акции SpaceX снова превратил Илона Маска в долларового триллионера 4 ч.
Новые фабрики не устранят дефицит памяти — цены останутся высокими ещё 3–4 года 5 ч.
AWS выделит $1 млрд на налаживание отношений с жителями США, которые всё чаще выступают против ЦОД 5 ч.