Сегодня 15 июня 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 🔥
Власти США заподозрили Китай в несанкционированном доступе к модели Mythos компании Anthropic 2 ч.
Веб-версия Google Earth получила общедоступный авиасимулятор 2 ч.
Новая статья: Fatekeeper — наконец-то Dark Messiah 2? Предварительный обзор 14-06 00:05
Новая статья: Gamesblender № 780: RE Veronica, Stellar Blade 2, Gears of War: E-Day, Senua — главные анонсы июня 13-06 23:32
Вышло приложение ASCILINE Engine для трансляции «неблокируемого» ASCII-видео 13-06 16:39
ИИ-стартап Mistral AI ведёт переговоры о привлечении €3 млрд при оценке в €20 млрд 13-06 16:38
Авторитетное консалтинговое агентство KPMG опубликовало доклад об ИИ — и в нём нашли ИИ-галлюцинации 13-06 15:54
Google начала развёртывать поисковых ИИ-агентов — но пока лишь для платных пользователей 13-06 13:18
Водители Tesla научились обманывать автопилот игрушечной головой — чтобы листать соцсети за рулём 13-06 11:18
Генпрокуроры нескольких штатов США запустили проверку в отношении OpenAI 13-06 11:12
Из старых смартфонов можно создавать недорогие центры обработки данных, как доказали американские учёные 5 мин.
Первый складной iPhone будет коротким в сложенном состоянии, а в разложенном будет напоминать iPad mini 31 мин.
Valvoline анонсировала жидкости Beyond by Valvoline для СЖО дата-центров 8 ч.
Новая статья: Обзор Ryzen 9 9950X3D2: правильный 16-ядерник с 3D-кешем 9 ч.
«Произошёл сбой»: электромобиль Tesla на автопилоте протаранил ворота гаража 16 ч.
Colt и Ciena успешно испытали «постквантовый» трансатлантический 800-Гбит/с канал 18 ч.
General Motors (GM) занялась разработкой натрий-ионных аккумуляторов для ЦОД 21 ч.
Великобритания потратит $1 млрд на ИИ-суперкомпьютер с британскими чипами 21 ч.
В Австралии запущен суперкомпьютер MAVERIC на базе NVIDIA GB200 NVL72 21 ч.
Индийский производитель деталей для iPhone оказался под угрозой закрытия из-за загрязнения окружающей среды 22 ч.