Сегодня 25 июня 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 🔥
Инсайдер: GTA VI всё-таки выйдет на дисках, но не сразу 6 мин.
Phasmophobia не выйдет из раннего доступа в 2026 году, зато перейдёт на Unity 6 и не только — разработчики раскрыли план развития игры 36 мин.
Anthropic обвинила Alibaba в крупнейшей дистилляции Claude для обучения своих ИИ-моделей 53 мин.
AMD выпустила Hotfix-драйвер для видеокарт Radeon RX 7000 и новее, работающих под Windows 10 2 ч.
Биткоин в падении снова пробил отметку в $60 000, но вскоре подрос 2 ч.
Apple зачистила App Store от приложений VK — удалили даже «Почту Mail» и «Одноклассников» 2 ч.
В Китае создали аналог Anthropic Mythos — мощный ИИ-инструмент для поиска уязвимостей и автоматизации киберзащиты 3 ч.
«Яндекс» запустил сервис Vibecraft для генерации сайтов и приложений без навыков программирования 3 ч.
Полюбившаяся фанатам деталь из Batman: Arkham Knight спустя 11 лет оказалась обычным багом 3 ч.
Meta переложит на плечи ИИ до 90 % модерации Facebook, Instagram и Threads 3 ч.
Samsung представила 64-Тбайт TLC SSD серии PM1763 с интерфейсом PCIe 6.0 5 мин.
Эхо «ковида»: Hyundai встроит в автомобили безопасные ультрафиолетовые лампы для уничтожения бактерий в салоне 49 мин.
Qualcomm прогнозирует продажи чипов для ЦОД на $15 млрд к 2029 году, Meta и Microsoft — в числе ключевых покупателей 2 ч.
Qualcomm представила 250-ядерный серверный Arm-процессор Dragonfly C1000 2 ч.
Российские страховщики впервые вписались за роботов — их ошибки теперь покроет страховка 2 ч.
Суверенный российский ИИ под угрозой — за три года заморожены десятки проектов по строительству ЦОД 3 ч.
NASA обнаружило пару невероятных экзопланет — легче сахарной ваты, так ещё и на одной орбите 3 ч.
На Reddit собрали статистику о поломках Ryzen X3D за последний год — 70 % испортилось на платах ASRock 3 ч.
До 30 Пбайт и 160 млн IOPS на стойку: DDN представила систему хранения AI400X3M для ИИ 4 ч.
Qualcomm не хочет терять Китай: новые серверные чипы подстроят под санкции США 4 ч.