Сегодня 21 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 🔥
Resonance: A Plague Tale Legacy попала в руки пиратов за целую неделю до официального релиза 3 ч.
Новый трейлер подтвердил дату выхода Beyond These Stars — градостроительной стратегии о жизни на спине космического кита 5 ч.
Шпионский боевик 007 First Light от создателей Hitman покорил новую вершину продаж — 4 миллиона за три месяца 5 ч.
AMD выпустила драйвер с поддержкой Resonance: A Plague Tale Legacy, Star Wars Zero Company и «беты» Call of Duty: Modern Warfare 4 6 ч.
Стандартная клавиатура Android позволит растянуть смайлики — Google добавит в Gboard настройку размера эмодзи 6 ч.
«Спасибо, Oracle!»: создатель Postgres поблагодарил IT-гиганта за закат MySQL 7 ч.
Ветеран Electronic Arts предупредил, что Mass Effect 5 и BioWare могут не пережить переход издателя под контроль Саудовской Аравии 7 ч.
«Мрачно. Красиво. Оптимизированно»: ролевой боевик Mortal Shell 2 стартовал в Steam с рейтингом 81 % 7 ч.
Doom запустили на 16-летней зеркалке Canon EOS 550D 7 ч.
Binance разрешила ИИ-агентам торговать криптовалютой от лица пользователя 8 ч.
Новая статья: Обзор телевизора Hyundai 65" H-LED65BU7011: огромная диагональ недорого 18 мин.
AM4 отказывается умирать: Gigabyte выпустила новую плату B550 X Gaming с DDR4 для Ryzen 5000 55 мин.
Waymo впервые показала «мозг» роботакси — фирменный 5-нм чип на 1000 TOPS для обработки данных всех датчиков 2 ч.
Дроны Amazon начали ронять посылки в бассейны и водоёмы 5 ч.
«Гостиная на колёсах»: Genesis представила электрический внедорожник GV90 с огромным дисплеем 5 ч.
Роботакси Tesla в техасском Остине перешли на полностью беспилотный режим работы 6 ч.
Nothing представила наушники CMF Buds Neo с активным шумоподавлением, автономностью до 52 часов и ценой $21 6 ч.
Без NVIDIA: Rubytech показала возможность создания корпоративной ИИ-инфраструктуры на китайских GPU с российскими LLM 7 ч.
Китай начал перебрасывать дата-центры в сельские провинции — там есть избыток энергии 7 ч.
Sennheiser выпустила наушники Momentum 5, у которых батарейки можно заменить даже дома 7 ч.