Сегодня 14 апреля 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 🔥
Intel зачистила официальный сайт от старых драйверов для встроенной графики процессоров Core 7–10 поколений 2 ч.
ORG: зависимость Великобритании от американских IT-гигантов ставит под угрозу национальную безопасность 2 ч.
Кооперативный пиратский экшен Windrose стартовал в раннем доступе Steam c «очень положительными» отзывами 3 ч.
Российские сайты и сервисы стали ухудшать работу для пользователей VPN 3 ч.
Потребительские ИИ-боты в 80 % случаев ставят неверные диагнозы, показало исследование 4 ч.
YouTube разрешит зрителям отключать рекламу — но только при одном условии и не везде 4 ч.
Meta может свергнуть Google с вершины рынка интернет-рекламы уже в этом году 5 ч.
Microsoft не удалит Copilot из Windows 11, а просто замаскирует ИИ-функции 6 ч.
ИИ-помощник «Алиса Про» заработал в почте «Яндекса» 7 ч.
«Игромир», но не тот: игровой облачный сервис «Плюс Гейминг» от «Яндекс» вышел из «беты» и сменил название 7 ч.
Как по волшебству: AWS запускает инициативу Project Houdini для ускорения строительства ЦОД 12 мин.
QD-OLED, 1440p и 240 Гц всего за $350: Dell представила 27-дюймовый монитор Alienware 27 AW2726DM 25 мин.
Asus представила первую плату Mini-ITX серии TUF — TUF Gaming B850I WIFI Neo для Ryzen 51 мин.
Завтра смартфон Vivo V70 поступит в продажу в России 54 мин.
Учёные превратили каплю жидкого кристалла в оптический транзистор для гибких оптических чипов 55 мин.
Китайские власти за десять лет потратили на развитие полупроводникового производства втрое больше, чем американские 2 ч.
Первый iPhone Fold выведет Apple в тройку крупнейших производителей складных смартфонов 2 ч.
Microsoft обрушила рынок углеродных кредитов, разом остановив все закупки 2 ч.
Смартфон Trump Mobile T1 показался в новом дизайне — с флагом США, но без «Сделано в США» 3 ч.
Китай почти догнал США в сфере ИИ и даже уже обходит их по ряду показателей 3 ч.