Сегодня 18 февраля 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 🔥
Официальный сайт Highguard вышел из строя и не работает уже больше суток, но не потому, что студия закрывается 52 мин.
Copilot роется в конфиденциальных письмах пользователей в обход защиты — Microsoft назвала это багом 2 ч.
Из лучших побуждений: Gemini солгал о сохранении медицинских данных пользователя, чтобы его утешить 2 ч.
Разработчики Escape from Tarkov раскрыли планы на развитие игры в первой половине 2026 года и выпустили озвучку от Никиты Буянова 2 ч.
Firefox вот-вот лишится поддержки Windows 7 и 8 — Mozilla советует срочно обновить ОС 3 ч.
Киберпанковый боевик Replaced опять перенесли — на этот раз из-за демоверсии в Steam 3 ч.
«Яндекс» рассказал, как сэкономил 4,8 млрд рублей на обучении ИИ без потери качества 3 ч.
Discord будет применять возрастную цензуру с помощью ИИ, за которым будут перепроверять люди 4 ч.
Разработчики «Войны Миров: Сибирь» объяснили, почему ушли из 1C Game Studios, и нацелились продать миллион копий игры в России 4 ч.
Лабораторные атаки показали уязвимости в менеджерах паролей LastPass, Bitwarden и Dashlane — ими пользуются 60 млн человек 5 ч.
Неуловимая чёрная дыра промежуточной массы выдала себя, в клочья разорвав белого карлика 2 ч.
Google представила Pixel 10a — смартфон среднего уровня с дизайном, характеристиками и ценой Pixel 9a 2 ч.
Власти Индии закупят ещё 20 тыс. ускорителей NVIDIA для ускорения развития ИИ в стране 3 ч.
В Швеции показали в деле зарядку на 1,2 МВт для электромобилей — и мороз не помешал 3 ч.
Топ-менеджер Intel: в половине отгруженных к этом году ПК будет ускоритель ИИ 4 ч.
Apple Mac mini и Mac Studio стали дефицитными — виноват снова ИИ, но не так, как с другими ПК 4 ч.
ПК-версию Cyberpunk 2077 запустили на Android — RedMagic 11 Pro справился на 30–40 FPS 6 ч.
Китайский конкурент Neuralink сообщил о первых успехах — пациент с имплантом научился управлять курсором за 5 дней 7 ч.
Wavepiston построит на Барбадосе волновую электростанцию на 50 МВт, каких мир ещё не видел 7 ч.
Новый дата‑центр «Мегафона» начал работу в Хабаровском крае 7 ч.