Сегодня 17 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 🔥
Сервер или люди? ИИ проверили задачей о вагонетке — и пожалели 3 ч.
Криптобиржа Bitget закрыла доступ к сервисам жителям России и Беларуси 4 ч.
Anthropic предложила американским законодателям собственный законопроект о регулировании отрасли ИИ 13 ч.
Глава Nvidia призвал отрасль не мириться с инцидентами в сфере безопасности, вызванными ИИ 15 ч.
Новая статья: Songs of Glimmerwick — песнь песней. Рецензия 20 ч.
Digital Foundry: похоже, в GTA VI наконец исправили проблему, которая преследовала игры Rockstar со времён GTA IV 22 ч.
Снуп Догг засветился в новом трейлере криминального боевика Stranger Than Heaven от авторов Yakuza 23 ч.
Nvidia без спроса открыла ИИ-агентам доступ к управлению видеокартой и играми на ПК пользователя 24 ч.
ИИ может стать «слишком супер»: команда Трампа взялась за риски искусственного интеллекта 24 ч.
Менее чем за десять месяцев 2026 года в Steam уже вышло больше игр, чем за весь 2025-й 24 ч.
Сетевая «Швейцария»: Cisco изменила стратегию в эпоху агентного ИИ, став более открытой и нейтральной 2 ч.
Biomemory представила DNA Shield — коммерческий сервис хранения данных в ДНК 4 ч.
Micas Networks представила коммутаторы класса 102,4 Тбит/с на базе Broadcom Tomahawk 6 4 ч.
Сервер ASUS XA P2N-E2 для агентного ИИ оснащён двумя чипами NVIDIA Vera 4 ч.
Обещать — не значит обновить: Sony отказалсь выпускать Android 17 для Xperia 10 VI «по техническим причинам» 6 ч.
Бум памяти дал ещё одну трещину: Kioxia потеряла две трети стоимости на фоне наступления Китая 7 ч.
Открыта первая в истории зелёная звезда, но астрономам придётся поверить на слово 10 ч.
SP Industrial анонсировала шесть SSD на eTLC-памятью и ресурсом до 3 DWPD 11 ч.
TP-Link предложила вложить $1 млрд в производство в США ради допуска новых роутеров на рынок 12 ч.
Пришвартованные серверы: японский консорциум начал строить плавучие ЦОД 12 ч.