Сегодня 28 января 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 🔥
Aluminium OS во всей красе: настольная версия Android показалась на видео и скриншотах 8 мин.
Франция пересадит госслужащих с Zoom и Teams на суверенный видеочат Visio 3 ч.
Mozilla вложит $1,4 млрд в «альянс бунтовщиков» по созданию открытого ИИ в противовес OpenAI 3 ч.
Эксперты CD Projekt Red следили за соответствием Reigns: The Witcher канону франшизы — никаких «орд зомби-ведьмаков» 3 ч.
Не просто шутер, а симулятор Иуды: создатель BioShock объяснил, чем Judas отличается от других игр 3 ч.
OpenAI представила Prism — бесплатный ИИ-сервис для серьёзных научных исследований на базе GPT-5.2 4 ч.
Китайская Moonshot AI выпустила открытую ИИ-модель Kimi K2.5 и в тестах она лучше Gemini 3 Pro и GPT-5.2 4 ч.
Китайские кибершпионы взломали смартфоны помощников британских премьер-министров 4 ч.
В открытый доступ попала закрытая презентация отменённого ремейка Prince of Persia: The Sands of Time — Ubisoft безуспешно борется с утечкой 5 ч.
«Кто сильнее, тот и прав»: новый геймплейный трейлер Warhammer 40,000: Dawn of War 4 показал, как воюют орки 7 ч.
Мощность подключенных к энергосетям в России дата-центров и майнеров за год выросла на треть 14 мин.
Учёные придумали термодинамический компьютер, который генерирует изображения в 10 млрд энергоэффективнее ИИ 18 мин.
Зонд «Юнона» измерил толщину ледяного панциря спутника Юпитера Европы — в будущем там поищут жизнь 31 мин.
Samsung представила бюджетный смартфон Galaxy A07 5G с батареей на 6000 мА·ч 2 ч.
На прошлой неделе рост цен на DDR4 и DDR5 приостановился, а на DDR3 и NAND — продолжился 3 ч.
SoftBank отказалась от поглощения оператора ЦОД Switch за $50 млрд 3 ч.
Китайский стартап Iluvatar CoreX обещает GPU-ускорители, превосходящие по возможностям NVIDIA Rubin 3 ч.
В NASA впервые за 60 лет испытали прототип ядерного ракетного двигателя — пока без топлива 3 ч.
Король HBM: SK hynix отчиталась о рекордной прибыли и обогнала Samsung, но последняя готовит контратаку 3 ч.
Zotac заявила, что дефицит памяти угрожает «самому существованию» производителей видеокарт 3 ч.