Сегодня 29 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 🔥
«Яндекс» запустил платформу для создания ИИ-агентов для «Алисы AI» 57 мин.
Microsoft отключит в Edge поиск по истории на основе ИИ 3 ч.
Китайские ИИ-модели сравнялись с американским в отдельных сценариях 3 ч.
Решения «Базиса» легли в основу системы умного энергоучета РусГидро в облаке МегаФона 3 ч.
Riot Games вернёт ту самую «Лигу» — анонсирована League of Legends Classic 4 ч.
Австралия вдвое повысит штрафы для соцсетей, пускающих детей младше 16 лет 6 ч.
Платформа HPE Supercomputing Programming Software упростит работу с мультивендорными системами ИИ и HPC 19 ч.
Google ограничила доступ Meta к ИИ-моделям Gemini из-за высокой нагрузки на инфраструктуру 28-06 16:39
Дональд Трамп пригрозил 100-процентными пошлинами тем странам, которые будут облагать цифровые услуги американских компаний налогами 28-06 08:20
Ограничения на доступ к ИИ-модели Anthropic Fable 5 будут сняты на следующей неделе 28-06 07:03
Власти Китая представили план по внедрению ИИ во все этапы обучения молодёжи 3 ч.
Китайская CXMT продала Tencent ещё не выпущенной памяти на $3 млрд 3 ч.
Разработчики ИИ-моделей не торопятся перекладывать расходы на карман конечных пользователей 3 ч.
На месте алюминиевого завода в Австралии построят ЦОД мощностью 540 МВт 4 ч.
Ugreen представила сетевые хранилища DXP6800 Ultra и DXP8800 Ultra на базе Intel Raptor Lake для малого бизнеса 5 ч.
Компактные сетевые хранилища Minisforum S5 и S7 типа All-Flash оснащены чипом Intel Wildcat Lake 5 ч.
Samsung и SK hynix потратят более $590 млрд на фабрики по выпуску памяти 7 ч.
ЦОД по всему миру всё чаще становятся мишенью для исков экоактивистов 7 ч.
CBRE: мировой спрос на ЦОД по-прежнему превышает предложение, влияя на стоимость аренды и строительства 9 ч.
Honda займётся выпуском батарей для серверных систем стационарного хранения электроэнергии в США 10 ч.