Сегодня 15 июля 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 🔥
Meta отвергла обвинения в использовании ИИ для отбора сотрудников под увольнение 4 ч.
Google показала мультимодальную ИИ-модель для Pixel 10, которая работает без интернета 7 ч.
Партийная RPG с японским колоритом Expeditions: Samurai прорубит дорогу в ранний доступ Steam уже совсем скоро — новый трейлер и дата выхода 9 ч.
Spotify превратил поиск музыки в простой диалог с ИИ 9 ч.
Короткие ссылки Telegram снова работают: домен t.me восстановился спустя сутки после отключения 10 ч.
Telegram получил мощный редактор статей, сообщества и 350 млн GIF 11 ч.
«В таком климате вы никогда не дождётесь новой WoW или Morrowind»: продюсер Doom: The Dark Ages обрушился с критикой на владельцев игровой индустрии 13 ч.
Еврокомиссия одобрила обязательства SAP по устранению нарушений антиконкурентного законодательства 13 ч.
Вышел релиз OpenIDE Pro — корпоративной версии российской интегрированной среды разработки 14 ч.
«После долгих лет преданности компания отвернулась от нас»: разработчики Assassin’s Creed Black Flag Resynced выступили против несправедливых увольнений 14 ч.
IPO китайского производителя памяти CXMT на сумму $8,5 млрд станет крупнейшим в истории национальной полупроводниковой отрасли 20 мин.
Nvidia лишь недавно отгрузила в Китай небольшое количество ускорителей H200 44 мин.
Первым устройством OpenAI станет умная колонка 3 ч.
Meta готовится раскрыть подробности новых VR-гарнитур на Connect 2026 в сентябре 4 ч.
Arm-процессоры Graviton5 оказались быстрее Intel Xeon 6, но отстали от AMD EPYC Turin в тестах инстансов AWS 6 ч.
ЕС разрешил не делать батареи в Apple Watch и других носимых гаджетах сменными 7 ч.
Робопсу Spot от Boston Dynamics нашли новую работу — теперь он доставляет посылки 8 ч.
Новая статья: Обзор видеокарты Acer Nitro Intel Arc B570 OC 8 ч.
«Союз МС-29» привёз на МКС американца и двух россиян для испытаний робота-аватара и новых космических технологий 9 ч.
Дефицит памяти вырастет к 2030 году до 28,7 Эбайт — рынку будет не хватать четверти DRAM 9 ч.