Сегодня 12 августа 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 🔥
«Это же Metal Gear Rising: Revengeance 2»: эффектный 11-минутный трейлер к старту предзаказов китайского боевика Phantom Blade Zero взбудоражил игроков 19 мин.
Anthropic собирается порадовать инвесторов успехами в сфере здравоохранения и медицины, чтобы доказать пользу ИИ 3 ч.
Неопубликованная модель Anthropic добилась прогресса в решении важнейшей математической задачи 3 ч.
Apple не смогла затянуть дело с Epic Games — суд обязал за сутки обосновать комиссию App Store 3 ч.
Manus готовится возобновить деятельность в качестве независимой компании после отмены сделки с Meta 3 ч.
Приложение «Яндекс пэй» исчезло из App Store 6 ч.
Nvidia всерьёз включилась в гонку открытых ИИ-моделей и выпустила Nemotron 3.5 Lightning, которой достаточно одного GPU 7 ч.
SpaceXAI представила Grok Bot — команду ИИ-агентов, которые сами распределяют задачи между собой 12 ч.
Вышло августовское обновление Windows 11 с улучшениями «Проводника», поиска и Windows Hello 13 ч.
Критическую уязвимость в Zoom нашли за один день с помощью обычной ИИ-модели 15 ч.
В Китае синтезировали «небьющийся» алмаз — он в шесть раз прочнее вольфрамовых сплавов 54 мин.
Micron предупредила: дефицит памяти в 2027 году станет ещё сильнее 57 мин.
Руководитель платёжных сервисов Apple выйдет на пенсию 2 ч.
Болид JCB Hydromax на 1600-сильном водородном ДВС установил мировой рекорд скорости на суше — 653,909 км/ч 3 ч.
«Яндекс» показал, как роботакси без участия водителя проехало через четыре района Москвы 4 ч.
Новая статья: Обзор робота-уборщика TROUVER S70 Ultra Roller: эволюция влажной уборки во всей красе 10 ч.
SK hynix намерена увеличить на 50 % производство флеш-памяти NAND в Китае в 2027 году 10 ч.
Очередной топ-менеджер OpenAI сбежал от Альтмана, чтобы открыть свой стартап 11 ч.
Razer представила геймерскую мышь Naga V3 Pro, на которую можно навесить до 12 дополнительных кнопок 11 ч.
Новая статья: Обзор сервера ASUS RS720-E12-RS24G: и посчитать, и похранить 11 ч.