Сегодня 06 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 🔥
Anthropic выяснила, насколько ИИ ускорит научные исследования: в перспективе — до 15 раз 41 мин.
В OpenSSH устранили баг SSHole, позволяющий обойти аутентификацию 2 ч.
Nvidia внезапно выпустила новый драйвер Game Ready для Windows 10, хотя обещала так не делать 3 ч.
Perplexity представила ИИ-коллег — агентов для совместной работы 24 часа в сутки 5 ч.
Google запустила более дешёвый ИИ-генератор видео: Gemini Omni 1.2 Flash создаёт 15-секундные ролики и редактирует их без перегенерации 5 ч.
Первый за пять лет патч «раздул» размер Nier: Automata в Steam с 40 до 366 гигабайт 5 ч.
Electronic Arts выпустила 25 классических игр в Steam, GOG и EA App — Road Rash и Wing Commander вернулись в улучшенном виде 6 ч.
ИИ ускорил развитие моделей Anthropic почти вдвое —  самосовершенствование создаёт новые риски 7 ч.
Выйти в интернет с IP-адресом Белого дома оказалось платной услугой за несколько долларов 8 ч.
Claude научился следить за деньгами пользователей: теперь ИИ-чат-бот можно подключить к банковским счетам 15 ч.
AAEON представила Pico-PTH4 — самый компактный одноплатник с Intel Panther Lake 2 ч.
Apple заработала половину денег на мировом рынке смартфонов — хотя Samsung продаёт больше устройств 3 ч.
Blue Origin разработала более дешёвый двигатель для ракеты New Glenn и нацелилась на 1000 запусков в год 3 ч.
Мировой рынок планшетов рухнул на 23 % — Apple потеряла больше четверти поставок iPad 3 ч.
МКС прошла последнюю перед пенсией модернизацию энергосистемы — мощность генерации выросла на треть 4 ч.
Российские итоги HUAWEI XMAGE 2026 и выставка «Природа фотографии» 5 ч.
Интернет-трафик в России вырастет на 20 % за год, хотя россияне не стали больше ходить в Сеть 5 ч.
«Синяя волна» ударила по империи Маска: акции Tesla и SpaceX рухнули на 15 % 6 ч.
HONOR X9e Pro как пример смартфона, который будет с вами надолго 7 ч.
CPS PCCooler — семейство кулеров, СЖО, корпусов и БП для самых мощных рабочих станций 7 ч.