Сегодня 23 сентября 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 🔥
Обнаружен вирус CLOSEDQUORUM, который после взлома Windows обращается за советами к ИИ 30 мин.
Activision нацелилась выпустить «величайшую Halo в истории», и это будет не ремейк Halo 2 2 ч.
Китайские вузы решили учить студентов тому, что нужно ИИ: переводчиков и дизайнеров заменяют промт-инженеры 2 ч.
Серийный охотник за уязвимостями Microsoft заблокировал автообновления антивируса Defender 2 ч.
Минюст США встал на сторону Apple в споре с Epic Games — Верховный суд призвали отменить запрет на комиссии с покупок вне App Store 2 ч.
«Ставки растут»: OpenAI пустит сторонних проверяющих на более ранние этапы разработки ИИ-моделей 3 ч.
Питомцы, новый режим и бесшумная перезарядка: для Counter-Strike 2 вышло крупное обновление 3 ч.
Хакеры ShinyHunters заявили о взломе ФБР — украдены данные «почти всех» агентов и соискателей 4 ч.
Meta научила ИИ-агента Muse звонить от имени пользователей — но иногда вместо него звонят люди 4 ч.
«Почувствуют себя королями и королевами»: босс Rainbow Six Siege пообещал щедрые награды игрокам, которые не уйдут в GTA VI 4 ч.
Китайская DeepSeek будет активнее переходить на ИИ-ускорители Huawei 9 мин.
Apple передумала делать ИИ-кулон — разработку необычного гаджета приостановили 16 мин.
Монополия Starlink в опасности — Sharp разрабатывает универсальный спутниковый терминал 23 мин.
ИИ вытесняет новичков с рынка труда — через несколько лет это может обернуться дефицитом опытных специалистов 24 мин.
Акции Intel взлетели на 25 % за пять дней на ажиотаже вокруг ИИ-агентов 33 мин.
В Китае создают первое в мире хранилище энергии на расплаве солей и CO2 в сверхкритическом состоянии 2 ч.
Российскому техсбору на электронику придумали скидку в 33 % — но только для обладателей «Честного знака» 3 ч.
QNAP выпустила стоечный NAS-сервер TS-432XeU с чипом Arm и поддержкой 10GbE 3 ч.
Квартальные продажи СХД подскочили на треть на фоне бума ИИ 3 ч.
РТК-ЦОД запустил программу комплексной модернизации дата-центров без влияния на SLA клиентов 4 ч.