Сегодня 08 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 🔥
Аналитики: ещё до релиза Assassin’s Creed Black Flag Resynced обогнала Skull and Bones по продажам в Steam 5 ч.
Steam Machine сможет полноценно работать с Windows — Valve опубликовала официальные драйверы 7 ч.
Поиск Google поможет сайтам и блогерам лучше понять свою аудиторию 7 ч.
Создатели Hitman и 007 First Light закроют офис в Стамбуле на благо онлайновой ролевой игры Project Fantasy 9 ч.
State of Decay 3 сможет обойти стороной Game Pass, несмотря на финансирование от Xbox 9 ч.
Google разрешила себе обучать ИИ на файлах пользователей из поисковых запросов, но от этого можно отказаться 10 ч.
Meta грозят штрафы на $1,5 трлн по делам о зависимости детей от Instagram и Facebook 10 ч.
Google подготовила радикальный дизайн «Переводчика» 10 ч.
Windows 11 начала «съедать» до 500 Гбайт на диске — Microsoft признала баг 10 ч.
«Спрашиваю для друга»: сооснователь Arkane поинтересовался у гендиректора Xbox, сколько стоит выкупить студию 12 ч.
Новая статья: Сравнительный тест камер флагманских смартфонов (2026) 2 ч.
Китайская DeepSeek скрытно занимается разработкой собственного ИИ-ускорителя для инференса 2 ч.
Анонсированы умные очки Solos AirGo A6 — без камеры, но с ИИ 5 ч.
Apple захватила 90 % рынка смарт-часов с ИИ, который за год вырос на 70 % 7 ч.
«Джеймс Уэбб» показал самый подробный снимок галактики Центавр А 7 ч.
Marshall представила беспроводные колонки Acton IV и Stanmore IV с улучшенными басами и повышенной ремонтопригодностью 7 ч.
Huawei впервые бросит вызов Nvidia за пределами Китая — ИИ-ускорители Ascend появятся в Южной Корее 7 ч.
Российские власти не будут вводить плату за иностранный трафик 8 ч.
«Совкомбанк»: в 2026 году капитальные затраты на новые ЦОД в России сократятся на треть 8 ч.
Anthropic готова потратить миллиарды долларов на ЦОД в Австралии, но взамен требует переписать законы об интеллектуальной собственности 10 ч.