Сегодня 28 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 🔥
YouTube научился собирать персональную ленту видео по описанию 5 ч.
Google и CrowdStrike обезвредили ботнет Glassworm, два года атаковавший разработчиков открытого ПО 6 ч.
«Удивит и впечатлит людей»: инсайдеры раскрыли название, место анонса и дату выхода ремейка Rayman Legends 7 ч.
Avanpost открыла публичное тестирование облачного сервиса Avanpost Identity Cloud 7 ч.
Telegram в России оштрафовали в третий раз за месяц 8 ч.
Robinhood выпустила кредитку для ИИ-агентов, чтобы те могли оплачивать покупки за пользователей 9 ч.
Кодзима наконец покорил космос, но лишь в ИИ-рекламе для Prada 9 ч.
Спустя пять лет после анонса разработка новой Dragon Quest стартовала с нуля — первый трейлер и подробности Dragon Quest XII: Beyond Dreams 11 ч.
YouTube научился автоматически помечать видео, созданные с помощью ИИ 12 ч.
Большая игра в компактном формате: критики вынесли вердикт олдскульному приключению Mina the Hollower от создателей Shovel Knight 12 ч.
OpenAI Foundation направит $250 млн на адаптацию работников в условиях экспансии ИИ 20 мин.
Valve возобновила продажи Steam Deck, но цена взлетела на сотни долларов 5 ч.
Китайский производитель памяти CXMT готовит крупнейшее за последние годы IPO, чтобы бросить вызов Samsung и Micron 7 ч.
Американский стартап в 1000 раз ускорил протипирование печатных плат — жидкий металл меняет разводку печатных плат почти мгновенно 8 ч.
Будущие смартфоны Huawei Mate 90 получат процессор Kirin на аналоге 3-нм техпроцесса 8 ч.
«Это не было запланировано»: Motorola признала скрытую подмену ссылок Amazon на своих смартфонах 8 ч.
Из-за ИИ-бума TSMC повысит цены на 3-нм чипы на 15 % в этом году и ещё на 10 % — в следующем 8 ч.
$800 млрд под угрозой: половине запланированных в США ЦОД угрожают стихийные бедствия 11 ч.
MediaTek представила чип Dimensity 8550 для мощных смартфонов среднего уровня — он поддерживает Gemini Nano v3 11 ч.
В очередь за холодом: Modine получила предзаказ на системы охлаждения для ЦОД на $4 млрд 11 ч.