Сегодня 11 августа 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 🔥
Суд США открыл путь более чем 3300 искам против Meta, Google, TikTok и Snap из-за зависимости детей от соцсетей 21 мин.
Бывший сотрудник Google запустил собственный чат-бот — и сам отвечает на запросы как ИИ 52 мин.
Атмосферная внедорожная игра Over the Hill от разработчиков Art of Rally не заставит себя долго ждать — новый трейлер и дата выхода в Steam 60 мин.
Комичная кооперативная игра Big Walk от создателей Untitled Goose Game уже стала хитом продаж — миллион копий за шесть дней 2 ч.
ИИ-ассистент взломал сайт спортзала и удалил чужую бронь, чтобы освободить место для своего хозяина 2 ч.
OpenAI выпустила ИИ-модель GPT-5.6-Cyber для поиска уязвимостей, но доступ к ней получат только проверенные киберзащитники 5 ч.
Календарь релизов — 10–16 августа: Mafia: The Old Country — Man of Honor и Hell Let Loose: Vietnam 11 ч.
Мрачный боевик 1666: Amsterdam от создателя Assassin’s Creed отправит охотиться на монстров среди людей — раскрыта дата выхода в раннем доступе Steam 12 ч.
Контрабанда на рыбалке: секретная версия отменённого боевика Contraband от авторов Just Cause четыре года скрывалась в файлах другой игры 15 ч.
Meta выпустила открытую ИИ-модель Muse Glimmer для запуска прямо на ПК 16 ч.
ИИ на стороне нефтяников: алгоритмы ускорят добычу нефти сильнее, чем развитие зелёной энергетики 27 мин.
Nvidia продолжает финансировать ИИ-бум чужими деньгами — она собрала грандов Уолл-стрит, чтобы привлечь до $500 млрд для ИИ ЦОД 33 мин.
DapuStor анонсировала 512-Тбайт SSD серии R6060 38 мин.
Synopsys представила полный стек решений CXL 4.0 для масштабируемых ИИ-инфраструктур 52 мин.
Apple отказалась от полностью стеклянного iPhone к его 20-летию — всему виной высокий брак 3 ч.
Microsoft представит следующее поколение ИИ-чипов Maia 300 уже в сентябре 4 ч.
Intel объявила о размещении акций на $15 млрд, чтобы профинансировать расширение контрактного производства 6 ч.
Boeing продаст свой стартап по разработке аэротакси компании Archer Aviation 6 ч.
Новая статья: Обзор Gigabyte B850 Aorus Elite X3D: материнская плата для Ryzen X3D 10 ч.
NVIDIA заплатит до $3 млрд за долю в Lancium, предоставляющей землю и энергию ИИ ЦОД Stargate 10 ч.