Сегодня 12 мая 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 🔥
OpenAI вооружила европейские компании ИИ-моделью GPT-5.5-Cyber для защиты от хакеров 44 мин.
Анонсирован необычный кооперативный роглайт Kingfish, в котором смешались экшен и градостроительная стратегия 58 мин.
Бывший босс Tekken ушёл из Bandai Namco для создания «по-настоящему великих» игр в новой студии 3 ч.
Как у Маска: в Threads внедрят ИИ-бота, который сможет участвовать в обсуждениях и проверять информацию 4 ч.
Утечка раскрыла дату выхода Elden Ring: Tarnished Edition 4 ч.
Обновление Dell SupportAssist вызвало массовые «синие экраны смерти» и бесконечные перезагрузки ноутбуков 4 ч.
TikTok бросила вызов Booking: теперь можно бронировать путешествия и отели прямо из видео 4 ч.
Nvidia выпустила драйвер с поддержкой Forza Horizon 6, Directive 8020 и Subnautica 2 5 ч.
Слухи: Subnautica 2 «утекла» в руки пиратов за два дня до старта раннего доступа 5 ч.
BitLocker взломали за 5 минут — даже на обновлённой Windows 11 5 ч.
«Флешка Судного дня»: Machdyne показала накопитель на FeRAM, который не боится радиации и хранит данные 200 лет 37 мин.
США готовят запрет китайских сотовых модулей — это больно ударит по смарт-устройствам 2 ч.
Google вот-вот представит Googlebook — замену хромбукам с глубокой интеграцией ИИ Gemini 3 ч.
FSP показала 2000-ваттный блок питания — хватит даже для систем с несколькими GPU и CPU 5 ч.
Машины научили «жаловаться» на ямы на дорогах — ИИ передаёт данные дорожным службам 5 ч.
Дата-центры всё чаще строят вне городов — там меньше протестов и бюрократии 5 ч.
Алжир и Оман договорились совместно строить дата-центры 6 ч.
Майкл Бьюрри предрёк обвал технологических акций — ситуация сильно напоминает пузырь доткомов 7 ч.
«Уши в стенах»: оптоволоконные кабели приспособили для подслушивания разговоров поблизости 7 ч.
До 64 Тбайт RAM: HPE представила модульный суперсервер Compute Scale-up Server 3250 8 ч.