Сегодня 09 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 🔥
+Anthropic обогатила Claude панелью мониторинга данных и анимацией 2 мин.
Суровая средневековая стратегия Stronghold 4 получила дату выхода в раннем доступе Steam и новую демоверсию 52 мин.
Продажи EA Sports FC 27 превысили $714 млн — футбольный симулятор возглавил топ игровых бестселлеров 2026 года 60 мин.
Беспилотник повредил второй дата-центр «Яндекса» подряд — на этот раз в Калуге 2 ч.
«От меня не скроешься»: в Steam вышла демоверсия кафкианского immersive sim о побеге от милиционера-великана Militsioner 3 ч.
Хакеры придумали «вредоносную поэзию» — стихи на GitHub помогают управлять вирусом и заражать новые компьютеры 3 ч.
По мотивам Cyberpunk 2077 выйдет полнометражный фильм от Paramount — первые подробности 3 ч.
Первым делом самолёты: авиационный боевик Ace Combat 8: Wings of Theve удивил Bandai Namco скоростью продаж 5 ч.
Anthropic запустила бесплатный сервис для поиска дыр в ПО с открытым исходным кодом 9 ч.
Anthropic запретила пользователям жестоко обращаться с ИИ-ботом Claude — иначе он объявит бойкот 14 ч.
«Железное сердце Яндекса»: ЦОД компании в Калуге пострадал от атаки беспилотника 10 мин.
Чёрные дыры, пульсары и сверхновая: «Роскосмос» показал космос глазами рентгеновского телескопа ART-XC 15 мин.
Apple переоценила спрос на новые iPhone — выпуск iPhone 18 Pro и Pro Max урезали на 20 % 45 мин.
Трамп вручил медали Маску, Хуангу и другим техноиммигрантам — за вклад в науку и технологии 2 ч.
Три астронавта и космонавт миссии SpaceX Crew-12 вернулись на Землю после восьми месяцев на МКС 3 ч.
Samsung решила свернуть разработку чипов Exynos для автомобильной электроники 6 ч.
Приведённая годовая выручка OpenAI оказалась на $20 млрд меньше, чем рассчитывали инвесторы 7 ч.
SpaceX бросила вызов крупнейшим мобильным операторам США — Starlink Mobile объединит спутники и наземные сети 9 ч.
Мировые поставки ПК в третьем квартале рухнули на 20 % — у Apple и Asus намного меньше, чем у остальных 13 ч.
Bloomberg: Apple представит 27 октября сенсорный MacBook Pro, iPad mini с OLED и другие новинки 13 ч.