Сегодня 24 июля 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 🔥
Раскрыты подробности нечаянной атаки вышедших из-под контроля ИИ-агентов OpenAI на Hugging Face 3 мин.
Перспективный стелс-экшен Thick as Thieves от студии создателя Deus Ex и System Shock перестанет получать новый контент, но есть и хорошая новость 19 мин.
«Непостижимая загадка»: даже бывший босс PlayStation не понимает, почему Sony до сих пор не выпустила Bloodborne на PC и PS5 46 мин.
Настоящий клад: Assassin’s Creed Black Flag Resynced превзошла годовые ожидания Ubisoft за две недели 2 ч.
Россияне массово пробуют альтернативы Telegram и Max — активнее всего растёт аудитория турецкого BiP 3 ч.
«Вы храбро сражались»: многообещающий шутер про гладиаторов далёкого будущего Ncore отменён 3 ч.
Ярость, любовь и битва за будущее мутантов: Sony показала насыщенный сюжетный трейлер Marvel’s Wolverine 4 ч.
Новый троян Dolphin X умеет выбирать самых выгодных жертв с помощью ИИ 7 ч.
Google: ИИ ещё очень далёк от замены людей — пользователи доверяют ему лишь 21 % рабочих задач 12 ч.
Runway представила Media Router — сервис сам подберёт самый выгодный ИИ для генерации контента 12 ч.
Ирландия приостановила тендер с Microsoft на €1 млрд из-за опасений за цифровой суверенитет страны 14 мин.
AMD представила Instinct MI455X — первый ускоритель на архитектуре CDNA 5 50 мин.
AMD и Cerebras представили платформу для ИИ-инференса со сверхнизкой задержкой 2 ч.
HMD представила вдохновлённый Nokia Lumia телефон с сенсорным экраном, ИИ-функциями и ценой $70 2 ч.
ИИ-бум дорожает: кредиторы заламывают всё более высокие проценты по займам на строительство ЦОД 2 ч.
Представлены чипы AMD X100 — процессоры на Zen 5 с мощной графикой для роботов 2 ч.
Столкновение с карликовой галактикой опрокинуло Млечный Путь набок, выяснили учёные 3 ч.
Владелец Google оказался одним из крупнейших акционеров SpaceX 3 ч.
Мобильный трафик в России из-за интернет-шатдаунов ожидаемо падает — на 22 % за первое полугодие 4 ч.
Intel больше не сомневается в ангстремном техпроцессе 14A, и ускорит его освоение на год 4 ч.