Сегодня 08 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 🔥
Новая статья: Kusan: City of Wolves — горячая линия с животными. Рецензия 5 ч.
Breathedge стала бесплатной на 48 часов, а Breathedge 2 готовится ворваться в ранний доступ Steam 6 ч.
Новый геймплейный трейлер подтвердил дату выхода Serious Sam: Shatterverse — адреналинового шутера на пятерых про мультивселенную Сэмов 7 ч.
В Google Chrome для Android появилась навигационная панель с кнопкой Gemini 7 ч.
Конец не так и близок: последний сезон сериала «Ведьмак» от Netflix не выйдет в 2026 году 9 ч.
Google открыла исходный код ИИ-модели, которая предупреждает об ураганах 9 ч.
«Беспрецедентные» предзаказы GTA VI подорвали продажи GTA V — меньше миллиона копий за три месяца 10 ч.
«Это попросту не имеет смысла»: глава Take-Two Interactive поддержал отказ Rockstar от дисков для GTA VI 11 ч.
За сутки ИИ выявил несколько сотен уязвимостей в экосистеме биткоина 11 ч.
В Южной Корее создали навигатор, который прокладывает маршрут по тени, а не по расстоянию 11 ч.
Lumilens вышла из скрытого режима и привлекла $700 млн с оценкой в $5,51 млрд 3 ч.
Для марсианских вертолётов нового поколения сделали гибкие антенны георадаров — они будут искать залежи воды 7 ч.
Китай снова попытается запустить и посадить аналог Falcon 9 — ракета Zhuque-3 стартует 11 августа 7 ч.
Tesla признала массовый дефект Cybertruck и бесплатно заменит узел, за ремонт которого до сих пор брала до $7200 7 ч.
SSD научатся быстрее обмениваться данными с GPU — Nvidia откроет исходный код cuFile 7 ч.
Тайваньская Nanya намерена заработать на ИИ, вложив $10,7 млрд в передовую фабрику DRAM с EUV 11 ч.
Impact Drones готовит автономные дроны-перехватчики для защиты ЦОД 11 ч.
AMD купила разработчика ИИ-ускорителей Taalas 12 ч.
Почти 70 % ИИ-бизнеса Microsoft завязано на OpenAI — и это становится проблемой 12 ч.
Asus готовит семёрку OLED-мониторов, включая версии с поддержкой 4K@360 Гц и 1080p@560 Гц 12 ч.