Сегодня 07 сентября 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 🔥
OpenAI призвала замедлить развитие ИИ из-за риска выхода агентов из-под контроля 36 мин.
Первая за 20 лет новая Onimusha не разочаровала Capcom продажами — миллион копий Onimusha: Way of the Sword за один день 38 мин.
В нашумевшем кошачьем роглайке Mewgenics появился официальный перевод на русский язык — новый бесплатный контент и первое дополнение на подходе 4 ч.
Microsoft изменила структуру отчётности и теперь будет сообщать данные об облаке Azure, на которое приходится уже треть выручки 20 ч.
Авторы Cloudpunk раскрыли точную дату выхода атмосферного киберпанк-симулятора жизни Nivalis Night 22 ч.
OpenAI подтвердила причастность своих ИИ-агентов к захвату немецкого сайта 06-09 13:04
ИИ-агенты потребляют в пять раз больше токенов, чем люди, и это даёт преимущество дешёвым китайским моделям 06-09 08:47
Новая статья: WheelMates — без ветерка. Рецензия 06-09 00:08
Боевик Samson от создателя Just Cause выйдет на консолях до конца сентября после провального релиза на ПК 05-09 22:08
Амбициозная вампирская ролевая игра The Blood of Dawnwalker от ветеранов CD Projekt Red уже стала хитом продаж — миллион копий за два дня 05-09 19:42
24 576 волокон в 1U-шасси: Mixx представила сверхплотный оптический коннектор SxC для ИИ-инфраструктур 15 мин.
Вышел Radxa Linkr — IP KVM в виде флеш-брелока с поддержкой Wi-Fi 22 мин.
Утечка раскрыла российскую цену iPhone 18 Pro Max и засветила два новых цвета корпуса 27 мин.
«AGI уже создан»: Хуанг высоко оценил возможности GPT-6 Astra 28 мин.
Исследователи нашли в телевизорах LG уязвимости для скрытой записи звука 4 ч.
Корейский стартап HyperAccel представил ускорители Bertha для ИИ-инференса 5 ч.
На пять сингапурских операторов ЦОД приходится 98 % инвестиций в ЦОД Юго-Восточной Азии 5 ч.
Новые принципы компоновки чипов позволили Huawei увеличить плотность размещения транзисторов на 55 % и снизить энергопотребление 6 ч.
Наращивание поставок Nvidia Rubin позволит 3-нм техпроцессу TSMC стать самым массовым в денежном выражении уже в этом полугодии 7 ч.
Новая статья: Компьютер месяца, спецвыпуск: выбираем мини-ПК для работы и развлечений в эпоху дефицита чипов памяти 14 ч.