Сегодня 06 мая 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 🔥
Iren купит Mirantis за $625 млн, чтобы расширить свой ИИ-стек 43 мин.
Google Chrome для Android научился не показывать сайтам точное местоположение 49 мин.
Невероятный мод Zagreus’ Journey для Hades 2 вышел из «беты» и поразил даже разработчиков Hades 2 ч.
Издатели: Цукерберг лично одобрил массовое пиратство книг для обучения ИИ 2 ч.
Студия разработчиков MindsEye уволила 90 % сотрудников, а план спасения игры под угрозой 3 ч.
Китайский «Большой фонд» может возглавить финансирование DeepSeek при оценке $45 млрд 3 ч.
Galaxy S26 получит бету One UI 9 раньше, чем владельцы старых моделей увидят стабильную One UI 8.5 3 ч.
«Выглядит круто и ужасно одновременно»: авторы ремастеров GTA анонсировали онлайн-боевик о сражениях огромных монстров BeastLink 3 ч.
Спустя 10 лет в Steam вернулась амбициозная военная стратегия R.U.S.E. — с поддержкой Steam Deck и всеми DLC в комплекте 5 ч.
4 или 32 Гбайт: Microsoft запуталась в собственных рекомендациях по оперативной памяти для Windows 11 5 ч.
SpaceX и Tesla вложат $55 млрд в строительство гигантской фабрики по выпуску чипов в Техасе 7 мин.
Прототип тихого сверхзвукового лайнера NASA X-59 в шаге от преодоления сверхзвукового барьера 26 мин.
В 2025 году AWS увеличила площадь своих ЦОД и офисов на 16 % 30 мин.
Как тебе такое, Илон Маск? Китайская BYD стала популярнее Tesla на многих рынках за пределами Китая 32 мин.
Активисты ополчились на IPO компании SpaceX на $2 трлн — в прошлом году они обвалили капитализацию Tesla на $600 млрд 33 мин.
В Китае создали первый в мире беспилотный карьерный самосвал — и он умеет передвигаться «крабиком» 49 мин.
Видео: серийная версия робота Atlas от Boston Dynamics выполнила «уголок в упоре» 2 ч.
Власти США намерены вмешаться в цепочки поставок, чтобы смягчить дефицит памяти 2 ч.
LG Display показала Tandem OLED с удвоенным сроком службы и сниженным потреблением, а также геймерский 720-Гц OLED-дисплей 2 ч.
Частные инвесторы нашли способ вложиться в OpenAI и другие «закрытые» ИИ-компании — через криптоплатформы 2 ч.