Сегодня 24 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 🔥
Жуткий хоррор Unhinged от создателей Oxenfree оказался эксклюзивом Netflix — дата выхода и геймплейный трейлер 30 мин.
Пользователи уходят от Google: одни — к ChatGPT, другие — к поиску без ИИ 2 ч.
Слухи: Ubisoft урезала масштаб новой Ghost Recon ради «нереалистичных» дедлайнов, а сама игра в «ужасном состоянии» 3 ч.
Ещё одна жертва GTA VI: ролевой боевик Lords of the Fallen 2 не выйдет осенью 2026 года 5 ч.
Китайские разработчики пожаловались регулятору на неоправданно высокие комиссии в Apple App Store 6 ч.
Дата-центры важнее людей: Oracle сократила за прошедший финансовый год 21 тыс. сотрудников 12 ч.
Meta перестала следить за всеми действиями сотрудников для обучения ИИ после утечки данных 16 ч.
Суровая средневековая стратегия Stronghold 4 получила бесплатную демоверсию в Steam 17 ч.
Rebel Wolves снизила системные требования The Blood of Dawnwalker — новой игре ведущих разработчиков The Witcher 3 и Cyberpunk 2077 хватит GTX 1060 18 ч.
Кибератака на индийскую Tata Electronics вероятно привела к утечке секретов Apple и Tesla 18 ч.
Мэры 40 крупнейших городов мира подписали пакт о смягчении действия ЦОД на энергетику и водоснабжение 2 мин.
Чипы станут ещё дороже: TSMC снова повысила цены на производство по передовым техпроцессам 8 мин.
Xiaomi анонсировала свой первый NAS Smart Storage, но может его не выпустить 10 мин.
Глава Google DeepMind назвал сроки появления AGI и рассказал, что позволит людям конкурировать с ИИ 10 мин.
Dell представила сервер PowerEdge XE8812 на базе NVIDIA Vera Rubin NVL4 37 мин.
Зум-камеры в смартфонах начнут снимать чётче — представлен сенсор Sony LYTIA 610 со структурой RB2×2 OCL 2 ч.
Alibaba оспорит включение в чёрный список Пентагона в суде 2 ч.
SpaceX запустила демонстрационную версию Starfall — капсулы для доставки грузов на орбиту и обратно 2 ч.
Рухнувшие котировки SpaceX и Tesla лишили Илона Маска статуса триллионера 3 ч.
Qualcomm хочет разрабатывать чипы для китайского владельца TikTok 3 ч.