Сегодня 27 февраля 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 🔥
Джек Дорси уволит почти половину сотрудников Block, чтобы заменить их ИИ — акции взлетели на 24 % 4 мин.
Anthropic отказала Пентагону в неограниченном военном применении ИИ, несмотря на угрозы 2 ч.
По культовому мультсериалу «Хи-Мен и властелины вселенной» скоро выйдет олдскульный боевик от авторов Terminator 2D: No Fate 2 ч.
Новая атака AirSnitch позволяет перехватывать трафик в любой сети Wi-Fi без взлома 2 ч.
«Абеляр, лайкни это видео»: Owlcat заинтриговала фанатов Warhammer 40,000: Rogue Trader тизером аддона The Infinite Museion с Тразином Неисчислимым 3 ч.
Microsoft представила Copilot Tasks — ИИ-агента для выполнения задач в фоне 3 ч.
Глава Warner Bros. Games намекнул, когда выйдет Hogwarts Legacy 2 4 ч.
Роскомнадзор не стал отрицать сообщения о принятом в Кремле решении заблокировать Telegram с апреля 5 ч.
Resident Evil Requiem стартовала в Steam с «очень положительными» отзывами и новым рекордом для серии 5 ч.
Приземлённый боевик Samson: A Tyndalston Story от создателя Just Cause выйдет уже совсем скоро — новый трейлер и дата релиза 7 ч.
Крупнейшая в нашей части Вселенной звезда готова взорваться сверхновой в любой момент — и это не Бетельгейзе 2 мин.
Дефицит памяти добрался до Nvidia: настольный суперкомпьютер DGX Spark подорожал до $4699 8 мин.
Пентагон заморозил запуски ракеты ULA Vulcan Centaur после второй аномалии за три пуска 20 мин.
В Китае представили «летающую тарелку» с канальными вентиляторами — идеальную для полётов в городе 26 мин.
Китайские поставщики подняли цену на оптоволокно для России в 2,5-4 раза 2 ч.
NK Group построит кампус из 11 ЦОД в Домодедово — «Сбер» может стать ключевым покупателем 2 ч.
Ford придумала платный багажник — франк в Mustang Mach-E стал опцией за $495 3 ч.
Samsung подтвердила — в подорожании смартфонов Galaxy S26 виновата память 4 ч.
ASML заявила о готовности High-NA EUV к серийному производству ангстремных чипов 4 ч.
Qualcomm переманила главу полупроводникового производства Intel Foundry 4 ч.