Сегодня 03 июня 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 🔥
Разработчик ChatGPT представил ИИ-инструменты для финансовых и юридических задач 23 мин.
AMD выпустила драйвер с поддержкой F1 25: 2026 Season Pack и World of Tanks: Heat 2 ч.
«Люди не готовы»: работник CD Projekt Red предупредил фанатов в ожидании The Witcher 4 4 ч.
В Instagram и Facebook появится функция «Серии» для создания сериалов из Reels 5 ч.
Meta собирает переписку, историю браузера и содержимое буфера обмена сотрудников ради обучения ИИ 5 ч.
The Alters без альтеров: анонсирован научно-фантастический симулятор выживания с упором на физику Venus: The Last Ascent 6 ч.
Google одним махом исправила 124 уязвимости в Android — одну из них вовсю использовали хакеры 6 ч.
ИИ Meta помог хакерам угонять аккаунты Instagram 7 ч.
Бывшие разработчики Forza Horizon анонсировали амбициозный гоночный боевик Clutch — первый трейлер и подробности 7 ч.
Хоррор Farsight погрузит игроков в неуютный мир бесконечных пространств в духе фильма ужасов «Закулисье» 8 ч.
ИИ пожирает всю память: аналитики прогнозируют подорожание DRAM ещё на 60 % 2 ч.
Blue Origin пообещала вернуть New Glenn к полётам через полгода после катастрофы, но мало кто в это верит 2 ч.
Их делали инженеры, а не маркетологи: Thermal Grizzly представила свои первые вентиляторы для ПК 4 ч.
Создатель Borderlands показал ещё не анонсированные Google Pixel Watch 5, якобы найденные на дне моря 5 ч.
Подорожание ноутбуков и компьютеров из-за ИИ перевалило за 10 % 6 ч.
Intel с партнёрами разработает эталонный дизайн стоек с чипами Xeon для ODM и OEM-производителей 7 ч.
MaxSun привезла на Computex 2026 десятилетнюю Radeon RX 580 с шестью HDMI 7 ч.
Marvell представила чип-коммутатор Teralynx T100 на 102,4 Тбит/с для ИИ ЦОД 8 ч.
MSI показала кулер с алмазами и металлическими вентиляторами для видеокарт нового поколения 8 ч.
iPhone рискуют остаться без поддержки 5G в России — всё из-за нестандартных частот 9 ч.