Сегодня 14 мая 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 🔥
К заданию готов: шпионский боевик 007 First Light от создателей Hitman отправился на золото за две недели до релиза 2 ч.
Microsoft исправила ошибку в Windows Autopatch, из-за которой драйверы обновлялись без разрешения 3 ч.
Meta запустила сервис Instants для обмена спонтанными фото без ретуши 4 ч.
Anthropic научила Claude вести бухгалтерию, продажи и маркетинг для малого бизнеса 4 ч.
Devolver Digital анонсировала The Talos Principle 3 — грандиозный финал трилогии философских головоломок от создателей Serious Sam 4 ч.
«Ваши разговоры не сохраняются»: в WhatsApp появились «Инкогнито-чаты» для приватных бесед с ИИ 6 ч.
Уход Sora открыл дорогу конкурентам: ИИ-генераторы видео Kling AI и AI Video ворвались в топы Apple App Store 6 ч.
Аналитики: продажи амбициозного боевика Saros от создателей Returnal не впечатлят Sony 7 ч.
Выручка Nebius Аркадия Воложа взлетела на 684 % благодаря буму ИИ 7 ч.
Linux снова под ударом: раскрыт эксплойт Fragnesia, который превратит любого пользователя в администратора 7 ч.
На следующей неделе мимо Земли пролетит астероид размером с дом — он будет вчетверо ближе Луны 3 ч.
Технологическую отрасль накрыло цунами увольнений — более 100 тысяч сотрудников потеряли работу с начала года 3 ч.
Первый в Африке гравитационный аккумулятор построят в ЮАР 4 ч.
Apple нарастила продажи в США, тогда как Android-смартфоны потеряли более 14 % 5 ч.
Canon представила полнокадровую беззеркалку EOS R6 V с вентилятором, но без видоискателя 5 ч.
Представлена полнокадровая беззеркалка Sony A7R VI с многослойным 66,8-Мп сенсором — серийную съёмку разогнали до 30 кадров/с 5 ч.
Curator вошла в число крупнейших ИБ-компаний России 5 ч.
Выручка Tencent не оправдала прогнозов, несмотря на успехи игрового бизнеса и ИИ 6 ч.
Xiaomi скоро представит флагман Xiaomi 17 Max, фитнес-браслет Smart Band 10 Pro и первые спортивные наушники 7 ч.
Аэрокосмический ИИ-стартап Aetherflux сменил имя на Cowboy Space Corporation и привлёк $275 млн на создание орбитального ЦОД 7 ч.