Сегодня 05 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 🔥
Anthropic представила ИИ-агентов для решения финансовых задач и работы с отчётностью 2 мин.
Классическую Diablo едва не загубила налоговая — как Blizzard спасла легендарную экшен-RPG 13 мин.
Bank of America призвал взвалить спасение игровой индустрии на потребителя — GTA VI должна стоить $80 2 ч.
«Яндекс» потратит до 50 млрд рублей на выкуп акций — ради мотивации сотрудников 2 ч.
ИИ-бот Claude удалось «разговорить» до вредоносного кода и рецептов взрывчатки — хотя напрямую о них даже не спрашивали 3 ч.
Microsoft, xAI и Google согласились отдавать ИИ-модели властям США на проверку безопасности 4 ч.
Google повысила вознаграждение за обнаружение эксплойтов в Android до $1,5 млн 4 ч.
Google внедрит «аналог блокчейна» для проверки подлинности приложений и модулей Android 4 ч.
Суд в Москве оштрафовал Telegram на 7 млн, а Google — на 15,2 млн рублей 4 ч.
«Это не распознавание лиц»: в Facebook и Instagram встроили ИИ, который выявляет детей по росту и строению скелета 4 ч.
Bose представила линейку домашней акустики Lifestyle Ultra Collection — от $299 за колонку до $1099 за саундбар 2 ч.
Глава Nvidia: Китай не должен получать передовые ИИ-чипы Blackwell и Rubin — всё лучшее должно быть у США 3 ч.
По бумагам всё чисто: Малайзия стремительно становится хабом ИИ ЦОД, благодаря доступности чипов NVIDIA и лояльности к клиентам из Китая 3 ч.
Adata выпустила память с «бесконечным зеркалом» — XPG Novakey RGB DDR5 объёмом до 32 Гбайт и скоростью до 6400 МТ/с 4 ч.
Анонсирован смартфон Honor Play 80 Plus с батареей на 7500 мА·ч и Snapdragon 4 Gen 4 по цене от $249 4 ч.
Be quiet! выпустила кулеры Dark Rock 6 и Dark Rock Pro 6 весом больше килограмма для процессоров с TDP до 300 Вт 4 ч.
Флагманский внедорожник Xiaomi показался на дорожных испытаниях 4 ч.
Google может столкнуться с забастовками ИИ-разработчиков из-за контрактов с военными 4 ч.
РТК-ЦОД инвестировал в развитие инфраструктуры дата-центров более 38 млрд рублей 4 ч.
«Тёмная, горячая, безжизненная скала»: телескоп «Джеймс Уэбб» впервые изучил поверхность экзопланеты за пределами Солнечной системы 5 ч.