Сегодня 04 ноября 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.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про окружающая среда

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Xiaomi начала широко развёртывать HyperOS 4 — 33 из 82 совместимых устройств обновятся со дня на день 20 мин.
Для Guild Wars анонсировали первое с 2007 года платное дополнение — дата выхода, трейлер и предзаказ в российском Steam 29 мин.
Apple открыла Siri AI доступ к сторонним приложениям 2 ч.
Nexus Mods не станет запрещать ИИ-моды, но заставит моддеров «публично объяснять», как они использовали нейросети 3 ч.
Marvel’s Blade может обрести новый дом: спасти Arkane Studios от закрытия нацелилась Ubisoft, но у неё есть конкуренты 3 ч.
OpenAI годами пренебрегала защитой от шпионажа ради гонки ИИ — теперь её разработки под угрозой 4 ч.
Bethesda предупредила, что ожидание The Elder Scrolls VI: Sentinel затянется — авторитетный инсайдер уточнил сроки 5 ч.
ИИ-поиск ломает привычку «погуглить»: поиск в ChatGPT уже достиг 20 % от масштабов Google 6 ч.
Четыре крупнейших гиперскейлера займут ещё $131 млрд на развитие ИИ-инфраструктуры 17 ч.
Хостинг-провайдер Beget подтвердил потерю данных клиентов после атаки 17 ч.
Китай собрался высадить человека на Луну к 2030 году 2 ч.
Миллисекунды вместо дней: Nvidia ускорит все этапы производства чипов с помощью ИИ 2 ч.
У компактного геймпада Xbox Nano обнаружилась тайная функция для облачного гейминга 2 ч.
Игровой бизнес AMD рухнул на 40 %, но взлетевшие продажи серверных чипов перекрыли этот провал 3 ч.
Новая статья: Обзор комплекта памяти Patriot Viper Steel 5 Infinite RGB DDR5-6000 CL36 32GB: Micron вместо SK hynix 13 ч.
Sony почти похоронила Blu-ray: её последний UHD-плеер исчез из продажи в США и Европе 15 ч.
Новая статья: ИИтоги октября 2026 г.: Альтман просит потерпеть 15 ч.
OpenAI научит дата-центры сбрасывать энергопотребление за минуту, чтобы не перегружать электросеть в часы пик 15 ч.
Sony стала скупать подержанные PS5 у геймеров — за консоль с двумя геймпадами предлагают до $400 16 ч.
Samsung построит в США фабрику чипов для AMD и Nvidia — она будет выпускать логику для HBM4 16 ч.