Сегодня 17 сентября 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 🔥
Wardogs за неделю в раннем доступе Steam заработала больше денег, чем Marathon за полгода на ПК и консолях 42 мин.
В Apple iOS 27 обнаружилась ошибка, из-за которой iPhone зависает — её просто воспроизвести 2 ч.
Спустя 15 лет Lollipop Chainsaw всё-таки получит сиквел — геймплей и первые подробности Lollipop Chainsaw 2 Back2Back 2 ч.
Заявления руководства OpenAI и Anthropic о необходимости замедления развития ИИ посеяли смуту внутри компаний 3 ч.
Apple выпустила бету iOS 27.2 — Siri AI заговорила ещё на пяти языках, но не на русском 11 ч.
ИИ-агенты получили ключи от умного дома — Google Home открылся для Claude, ChatGPT и других ИИ 11 ч.
«Джон Уик у вас дома»: остросюжетный экшен Blackwood о двойной жизни владельца магазина DVD разочаровал пользователей Steam 12 ч.
Ведущие создатели игр для Roblox заработали за год по 65 миллионов долларов, а большинство получает по полторы тысячи 13 ч.
Zero Parades: For Dead Spies скоро получит режиссёрскую версию и выйдет на PS5 — детали последнего обновления RPG от студии в ответе за Disco Elysium 15 ч.
Internet Archive оказался под атакой ботов и стал блокировать обычных пользователей 15 ч.
Минцифры ведёт переговоры с Apple о включении 5G на iPhone в России 3 мин.
В России стартовал предзаказ на 12-дюймовый планшет Huawei MatePad Air с антибликовым экраном PaperMatte 36 мин.
NASA включило космический телескоп Roman — он прислал свой первый снимок неба 2 ч.
В следующем году Huawei последовательно выпустит сразу два ИИ-чипа серии Ascend 2 ч.
Между компаниями Tera-Print и SpaceX и Tesla возник судебный спор по поводу названия будущей ИИ-фабрики Terafab 6 ч.
Huawei представила четырёхуровневый 3D-ЦОД в качестве эталона для ИИ-кластеров 8 ч.
Новая статья: Мастерская локальных ИИ: салат картофельный с Qwen3.8 10 ч.
Asus представила 27" игровой монитор ROG Strix OLED XG27ACDMSR на матрице Tandem QD-OLED с 1440p и 320 Гц 12 ч.
ИИ прожорливее целых стран — американские ЦОД к 2035 году будут потреблять больше газа, чем Германия и Япония вместе 15 ч.
ИИ завалит Землю электронным мусором — к 2050 году отходы от дата-центров утроятся 15 ч.