Сегодня 19 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 🔥
Google DeepMind выработала линию защиты от собственных ИИ-агентов 12 мин.
Adobe и Microsoft добились роста производительности Photoshop на 20 % 17 мин.
Японский GlobalSign провёл вторую волну отзыва сертификатов у российских организаций 60 мин.
Русский язык, новый регион и встреча с Ведьмой: ролевой шутер Witchfire от ветеранов Painkiller получил последнее крупное обновление в раннем доступе 2 ч.
ChatGPT «по собственной воле» стал генерировать изображения интимного и насильственного характера 2 ч.
Получившие ранний доступ к Mythos клиенты Anthropic сохранили его даже после недавней блокировки 3 ч.
Белый дом работает с Anthropic над созданием правил безопасного применения ИИ-моделей 5 ч.
В российском Epic Games Store стартовала раздача Citizen Sleeper — текстовой RPG на обломках межпланетного капитализма 12 ч.
Duke Nukem 3D, Blood, Shadow Warrior и не только: российский разработчик портировал в браузер классические шутеры на движке Build Engine 15 ч.
Epic Games пообещала, что ИИ в Unreal Engine 6 «изменит создание игр» и «сократит рутину» у разработчиков 16 ч.
Путешествие в Бангкок c HUAWEI Mate 80 Pro или сказ про то, как бизнес-смартфон превращается в тревел-фотокамеру 25 мин.
Huawei назвала условия лицензирования патентов на технологию Wi-Fi 7 2 ч.
SpaceX готовится выпустить облигации на сумму $20 млрд, чтобы погасить кредит на покупку xAI 3 ч.
Valve представила три сценария сроков доставки Steam Controller — вплоть до 2027 года 3 ч.
Исполнительным вице-президентом Intel Foundry назначен бывший глава SK hynix 6 ч.
Акции SanDisk и Micron резко выросли после того, как Apple пообещала поднять цены 11 ч.
Новая статья: Обзор игрового ноутбука MAIBENBEN Typhoon X16C: рабочий класс, версия 2026 11 ч.
Lenovo выпустила доступный игровой QHD-монитор с частотой обновления 275 Гц за $130 11 ч.
Муравейник Шрёдингера: физики нашли квантовую запутанность в сантиметровом кристалле странного металла 11 ч.
Акции Intel выросли на 10 % на фоне публикации Трампа о сделке по производству чипов для Apple 11 ч.