Сегодня 24 октября 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.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про окружающая среда

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
DeepSeek и MiniMax получили право разворачивать свои ИИ-модели за пределами Китая 21 мин.
Первый в истории Xbox операционный директор покинет компанию спустя несколько месяцев с момента назначения 2 ч.
Новая статья: Forever Ago — вместо письма. Рецензия 6 ч.
Google разрешила себе использовать личную информацию из Gmail и «Фото» при показе рекламы 6 ч.
Галактическая холодная война, наследие Шепарда и матриарх Лиара: блогер рассказал, чего лишились игроки из-за отмены Mass Effect: Universe 9 ч.
Студия разработчиков Marvel’s Blade, Deathloop и Dishonored оказалась под угрозой закрытия — на поиск покупателя у Arkane осталось три недели 11 ч.
iPod исполнилось 25 лет — сегодня легендарный плеер появился в Apple Music с нарезкой из 1029 песнями 12 ч.
Для Metro 2033 Redux и Metro: Last Light Redux выпущены обновления с поддержкой нейронного рендеринга DLSS 5 12 ч.
ИИ-компании испугались биржи: Anthropic осталась последним претендентом на IPO этой осенью 14 ч.
Аудитория Warhammer 40,000: Space Marine 2 выросла до 15 млн человек — шутер будет получать обновления ещё минимум год 15 ч.
В MIT создали крошечного робота с плавниками из живых мышц — чтобы плыть, ему не нужны батарейки 8 ч.
Solidigm отказалась от IPO, но не от планов построить фабрику SSD в США 10 ч.
Представлена Sigma FP2 — самая лёгкая полнокадровая беззеркалка в мире, которую можно доработать под свои задачи 12 ч.
Dell представила системы на NVIDIA Vera и первую стойку для инференса на чипах Groq 3 LPU 13 ч.
Китайская YMTC готовит серийное производство LPDDR5X со скоростью 9600 МТ/с и компоновкой 4F2 13 ч.
NVIDIA научилась разворачивать ИИ-ЦОД за две недели вместо полугода 14 ч.
Micron перепрыгнет через поколение и выпустит 3D NAND с более чем 400 слоями в следующем году — она будет на 50 % быстрее 14 ч.
DeepSeek за два года устранит зависимость от Nvidia — основными станут ИИ-ускорители Huawei 14 ч.
Western Digital увеличила квартальную выручку и прибыль в полтора раза 15 ч.
Космический телескоп Roman впечатлил учёных первыми тестами — впереди грандиозная охота за тайнами Вселенной 15 ч.