Сегодня 03 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 🔥
Alibaba значительно улучшила ИИ-модель Qwen3.8-Max за счёт дообучения 12 мин.
VMware: RISC-V никому не нужен, а Arm до зрелости ещё несколько лет 2 ч.
OpenAI сообщила о разработке системы «автоматического экстренного отключения» ИИ 2 ч.
Windows 11 набрала почти 71 % среди пользователей Steam и продолжила теснить Windows 10 3 ч.
Meta выпустила модель Muse Spark 1.3 — улучшены навыки программирования и агентских задач 3 ч.
В WhatsApp выявлена уязвимость, позволяющая получить доступ к фотографиям до ввода PIN-кода 3 ч.
Журналисты показали скриншоты ранней версии ремейка Splinter Cell, включая записку от разработчиков на русском языке 12 ч.
В Steam впервые за неделю вышло более 700 игр, но востребованными оказались единицы 13 ч.
CD Projekt Red отчиталась об успехах за первую половину 2026 года — продажи Cyberpunk 2077: Phantom Liberty взяли новую высоту 15 ч.
В грозу между струйками: Google увернулась от очередной попытки принудить её к разделению 15 ч.
Acer представила экологичный и ремонтопригодный ноутбук Vero 16 2 ч.
За пару лет Broadcom намеревается увеличить выручку от реализации ИИ-чипов в четыре раза 2 ч.
Услуги Intel по передовой упаковке чипов привлекли внимание Broadcom, MediaTek и Meta 3 ч.
Чтобы высадить людей на Луне не позднее 2028 года, NASA решило упростить скафандр для этой миссии 6 ч.
Новая статья: Один GPU хорошо, а два лучше: обзор внешней видеокарты AORUS RTX 5060 Ti AI BOX 11 ч.
Sugon готовит первую мобильную рабочую станцию с 64-поточным CPU и толщиной меньше 17 мм 16 ч.
Смартфоны получат аналог Nvidia DLSS: её принесёт следующий флагманский чип Qualcomm Snapdragon 16 ч.
Huawei представила смартфоны Nova 16s и 16s Pro, планшет MatePad Pro и наушники FreeBuds Neo 16 ч.
Packard Bell возродился к столетию — Acer вернула легендарный бренд с компактным ноутбуком DotBook и не только 16 ч.
Широких складных смартфонов скоро станет больше: Xiaomi 18 Fold показался перед анонсом 7 сентября 16 ч.