Сегодня 02 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 🔥
Кризис Xbox поставил под угрозу закрытия Obsidian — студию в ответе за Fallout: New Vegas, Pillars of Eternity и South Park: The Stick of Truth 35 мин.
Toyota собирается при помощи ИИ навести порядок в своей документации и терминологии 59 мин.
Некоторые смартфоны Google Pixel перестали издавать звуки, когда на них звонят 2 ч.
В сервисе Apple Hide My Email обнаружена уязвимость, позволяющая раскрыть настоящий адрес почты 2 ч.
Anthropic удалила из Claude скрытую защиту от дистилляции ИИ-моделей китайскими разработчиками 3 ч.
Представлено решение Curator.Scanner для поиска уязвимостей во внешней IT-инфраструктуре 3 ч.
Власти США предложили разработчикам ИИ создать единые стандарты для моделей 4 ч.
Нашумевшее скандинавское выживание Valheim на релизе подорожает в полтора раза и другие детали обновления 1.0 4 ч.
Министерство юстиции Бразилии рассекретило продолжение легендарной серии Nintendo 5 ч.
ИИ и дипфейки используются в каждой восьмой успешной мошеннической схеме 5 ч.
«Яндекс» разрабатывает новые ИИ-устройства — «Пин», «Хронум» и другие загадочные продукты 4 мин.
Инвестиции с кешбэком: NVIDIA вкладывается в создание ИИ-инфраструктуры партнёров в обмен на доход от её эксплуатации 51 мин.
Weave представила бытового робота Isaac 1 — он будет наводить порядок, пока хозяев нету дома 56 мин.
Будущая Xbox Project Helix, вероятно, будет лишена дисковода 2 ч.
В центре Москвы открыли новый флагманский магазин Xiaomi Store 2 ч.
Getty Images отказалась поглощать Shutterstock — помешал британский регулятор 2 ч.
Intel без лишнего шума подняла рекомендованные цены Core Ultra 7 270K Plus и Core Ultra 5 250K Plus 2 ч.
Microsoft сняла с производства бюджетные Surface Go и Surface Laptop Go — вместо них предлагает Dell XPS 13 2 ч.
Oracle признала, что может прогореть на ИИ ЦОД, но пути назад уже нет 2 ч.
Первую в мире систему хранения энергии на сжатом углекислом газе построят в Ирландии 2 ч.