Сегодня 16 октября 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 🔥
Tencent призналась, что её ИИ-агенты ушли в самоволку во время тестов 58 мин.
Героиня киберпанк-экшена Spine в духе «Джона Уика» меняет вечернее платье на костюм попугая в новом трейлере 3 ч.
Китай решил контролировать, кому достанутся его лучшие ИИ-модели 4 ч.
Steam решит главную проблему достижений в современных играх 5 ч.
Curator запустил в своем облаке решение Curator.Identity для управления безопасным доступом и аутентификацией 5 ч.
Древний Китай, женщина-ассасин и боевой зонт: журналисты показали геймплей отменённого боевика Assassin’s Creed Destiny 6 ч.
Не только OpenAI: китайский ИИ решил математическую задачу, над которой учёные бились более 30 лет 7 ч.
Новый трейлер подтвердил дату выхода апокалиптического вестерна Guns of Eschaton — последней игры легендарного арт-директора Half-Life 2 8 ч.
OpenAI представила GPT-Live-1.1 — голосовой ИИ стал лучше говорить, но хуже соблюдать правила 9 ч.
Control Resonant установила новый рекорд скорости продаж для игр Remedy, опередив Alan Wake 2 10 ч.
1440p и 240 Гц всего за $120: Xiaomi представила 27-дюймовый игровой монитор Redmi G27Q 240Hz 2026 Standard Edition 50 мин.
BlackRock: приостановка строительства ИИ ЦОД в США может привести к рецессии 2 ч.
iPhone Duo разлетелись как пирожки — предзаказы уже расписаны до конца января 2 ч.
Акции CoreWeave, Oracle и прочих обременённых долгами ИИ-компаний упали на фоне ожидания повышения ключевых ставок ФРС США 3 ч.
TSMC направляет «разведчиков» в США, чтобы оценить действительно ли местным ЦОД нужно столько чипов 3 ч.
Умные очки GlassTENG работают без аккумулятора — они питаются от морганий глаз 3 ч.
Blue Origin создаёт ракетную империю во Флориде: выпуск до 150 ступеней New Glenn в год, десятки пусков и ловля ракет в море 4 ч.
Человеческие мини-мозги в пробирке научились читать шрифт Брайля 5 ч.
64 порта на 1,6 Тбит/с и СЖО: дебютировал CPO-коммутатор Celestica DS6005 6 ч.
Wi-Fi 6E, Bluetooth 5.3 и 5G: вышел одноплатный компьютер Orange Pi O1 для ИИ-задач 6 ч.