Сегодня 23 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 🔥
Первое сюжетное дополнение к Vampire: The Masquerade — Bloodlines 2 даст почувствовать себя шерифом вампиров — трейлер и дата выхода Loose Cannon 34 мин.
Тим Кук рассказал, какой была его первая большая ошибка на посту главы Apple 2 ч.
«Белый список» пополнили сайты и приложения банков, доставки, магазинов и волонтёрских организаций 2 ч.
BioWare слишком занята, чтобы показывать новую Mass Effect 2 ч.
ЦСР: В 2025 году российский рынок СУБД превысил 100 млрд руб. 2 ч.
«Игра года грядёт»: релизный трейлер научно-фантастического экшена Saros игроки встретили с восторгом 2 ч.
Режиссёр Escape from Tarkov объяснил, чем Fragmentary Order отличается от Arc Raiders — эвакуационного шутера для «казуальных людей» 2 ч.
Половину программного кода Google уже пишет ИИ — и его станет больше 4 ч.
Британские антимонопольщики дали ход коллективному «облачному» иску к Microsoft на £2 млрд 4 ч.
Selectel выпустила обновлённую ИИ-платформу с расширенными возможностями масштабирования моделей и внедрения в бизнес-процессы 5 ч.
Honor представила конкурентов MacBook Air — MagicBook X14 Plus и X16 Plus с Intel Panther Lake и дисплеями 120 Гц 13 мин.
Honor представила мощный игровой ноутбук Win H9 с шестёркой вентиляторов для тихой работы 30 мин.
Илону Маску придётся вернуть Tesla $29 млрд чтобы получить давнюю премию в $56 млрд 38 мин.
Китай оценил мощность своей ИИ-инфраструктуры — оценки США были ниже в 6000 раз 41 мин.
Marvell приобрела Polariton, разработчика решений в области плазмоники 2 ч.
Эпоха возрождения компьютерных клубов в России: обороты выросли почти в 40 раз за пять лет и продолжают расти 2 ч.
NASA разгонит спрос на GPU среди учёных из-за лавины данных с новых телескопов 2 ч.
Беспилотный тягач Navio проехал по России 2800 км без водителя в кабине 3 ч.
ИИ-агент спроектировал полноценный процессор на RISC-V за 12 часов — промпт содержал всего 219 слов 3 ч.
DJI представила дроны для начинающих Lito 1 и X1 — 4К и автономность до 36 минут по цене от €309 3 ч.