Сегодня 07 августа 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 🔥
RTX Spark становится ближе: Nvidia перенесла нейросетевое сжатие текстур на Windows on Arm 5 ч.
Тактический экшен, масштабные операции и публичное тестирование: Ubisoft раскрыла подробности новой Ghost Recon в честь 25-летия серии 8 ч.
Смерть игр на дисках не навредит Capcom — более 90 % продаж и так приходится на «цифру» 10 ч.
Adobe выпустила плагин, который добавляет 70 инструментов компании в ChatGPT 11 ч.
«Я просто хотел попасть в игру»: актёр озвучки GTA V пробовался более чем на 60 ролей в GTA VI, но Rockstar его проигнорировала 11 ч.
«Экстраординарно жестокая» игра Machine Party от создателя Buckshot Roulette показала «сумасшедшие» продажи за неделю 12 ч.
ИИ в «Google Картах» научился заказывать еду для пользователя и искать отели 12 ч.
Расширенный показ GTA VI пройдёт 27 августа в онлайн-кинотеатре Netflix 12 ч.
Администраторы каналов в WhatsApp скоро смогут маркировать ИИ-контент 13 ч.
«Бесцеремонные клептоманы»: News Corp. обрушилась на ИИ-компании за использование чужого контента без разрешения 14 ч.
Anthropic подтвердила планы по разработке собственного ИИ-чипа 4 ч.
Уязвимости BMC не устраняются более десяти лет 4 ч.
Новая статья: Обзор и тестирование панорамного корпуса DeepCool CG590U 5F 5 ч.
Trouver представил роботы-пылесосы с роликовой влажной уборкой и другие новинки 2026 года 5 ч.
Кратер найден: южнокорейский зонд первым заснял след от падения Falcon 9 на Луну 8 ч.
HBM4 и Grok загрузили 4-нм линии Samsung до предела на весь 2027 год — клиентов переводят на 5 нм 10 ч.
Астрономы показали самые детальные в истории снимки поверхности Солнца — с загадочными «мазками Ван Гога» 10 ч.
Apple неожиданно повысила выплаты по трейд-ин — некоторые устройства подорожали почти на 30 % 10 ч.
Nothing намекнула на выпуск шести смартфонов в следующем году — «вдвое больше» чем в этом 10 ч.
Богатым будет тяжелее: Caviar утяжелила смарт-очки Ray-Ban золотом, серебром и крокодиловой кожей 11 ч.