Сегодня 09 ноября 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 🔥
Instagram с помощью ИИ вычислит «миллионы подростков» по всему миру — даже если они притворяются взрослыми 12 мин.
Тернус решил ускорить разработку ПО Apple — для этого придётся ослабить контроль 4 ч.
Спустя 15 лет Skyrim превратилась в MMO — стартовала открытая «бета» амбициозного мода Aurbis 6 ч.
Apple бросилась догонять OpenAI и Meta: Тернус требует превратить Siri в мощного ИИ-агента 7 ч.
Сооснователь BioWare рассказал, сколько будет стоить спасение Mass Effect 8 ч.
Broadcom вспомнила о небольших компаниях и выпустила VMware vSphere Express с поддержкой до 128 ядер 10 ч.
Инсайдеры раскрыли планы Ubisoft на Assassin’s Creed про Древний Рим, а Codename Hexe придётся подождать 10 ч.
«Лаборатория Числитель» выпустила платформу «Штурвал ML/AI» для ML- и AI-нагрузок в Kubernetes 20 ч.
Запуск World of Warcraft: Forever установил рекорд по числу одновременных игроков за всю историю WoW 22 ч.
Роботов с ИИ оказалось легко обмануть: искажённая картинка заставляет их легко выполнять опасные команды 23 ч.
Илон Маск хочет догнать Samsung по объёму производства DRAM — Terafab замахнулась на миллион пластин в месяц уже к 2032 году 17 мин.
Google представила ИИ-ускорители TPU 8tx и TPU 8i Max, заточенные под конфиденциальность и огромные контексты 52 мин.
BYD представила китайский Rolls-Royce: люксовый электромобиль Yangwang умеет плавать и стоит больше $300 000 2 ч.
Xiaomi раскрыла дату глобального анонса флагманов Xiaomi 18 Pro и Pro Max 2 ч.
Скандал вокруг Дженсена Хуанга показал, насколько Nvidia зависит от своего основателя и его детей 4 ч.
Алмазная пластина размером с пиццу: учёные совершили прорыв в создании основы для суперчипов будущего 4 ч.
6 ГВт для ИИ в аризонских пустынях — SpaceXAI намерена построить крупнейший в мире ЦОД 4 ч.
IBM, AMD и ORNL запустили платформу для разработки технологий квантовой коррекции ошибок 4 ч.
VITEK объединяет сердца и поколения в новой рекламной кампании 5 ч.
Два чипа Intel Xeon D и 24 отсека U.2/U.3 NVMe: QNAP представила СХД ES2486AFdc типа All-Flash 5 ч.