Сегодня 13 марта 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 🔥
Meta отложила выпуск флагманской ИИ-модели Avocado на май или более поздний срок 2 ч.
Музыкальный геймплейный трейлер Gate Guard Simulator показал будни средневекового стражника — это смесь Papers, Please и Kingdom Come: Deliverance 2 ч.
Соцсеть X поменяет процесс получения «синих галочек» для европейцев 3 ч.
Gemini сможет заказывать такси и еду: Google запустила ИИ-агента на Samsung Galaxy S26 3 ч.
Анонс пошаговой ролевой игры Void Hunters напомнил пользователям о мрачных сторонах мобильного гейминга 3 ч.
Под нажимом властей Apple снизила комиссию App Store для китайских разработчиков 3 ч.
Классическая стратегия спустя 40 лет вернётся в улучшенном виде — трейлер и детали Defender of the Crown: The Legend Returns 3 ч.
Клиент не всегда прав: психоделический хоррор Donut Panic отправит игроков печь пончики и страдать от гротескных галлюцинаций 4 ч.
«Мечтал о такой игре больше 20 лет»: новый геймплей олдскульного стелс-экшена Project Shadowglass порадовал фанатов Thief 5 ч.
Коммуникационное агентство IVS Group переходит в «Турбо Облако» 6 ч.
Учёные научились замораживать и размораживать мозг без повреждений — криоконсервация людей стала на шаг ближе 38 мин.
Бум ИИ вызвал дефицит процессоров Intel — поставки растянулись на месяцы, а сильнее всего страдает бюджетный сегмент 46 мин.
Microsoft и Meta заключили соглашения о дополнительной аренде ЦОД на $50 млрд 53 мин.
«Сбер» и «Яндекс» попросили у государства сотни миллиардов на ИИ, но власти денег не дадут 55 мин.
Китайская ByteDance обойдёт санкции США и получит доступ к чипам NVIDIA B200 на $2,5 млрд 2 ч.
Китай разрешил коммерческое применение мозговых имплантов для реабилитации парализованных 2 ч.
Гелия осталось на две недели: производители чипов готовятся к последствиям войны на Ближнем Востоке 2 ч.
Microsoft, Intel и AMD готовят ответ MacBook Neo — Apple встряхнула рынок ПК 2 ч.
Китайская LisuanTech представила игровую видеокарту Lisuan Extreme на собственном 6-нм чипе 7G106 — продажи стартуют в июне 4 ч.
NASA назначило новую дату возвращения людей к Луне — миссия Artemis II получила зелёный свет 4 ч.