Сегодня 16 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 🔥
AAnthropic объяснила, как Claude будет незаметно помечать тексты, написанные ИИ 11 мин.
Databricks привлекла $5 млрд, хотя инвесторы были готовы дать $15 млрд 50 мин.
Новая статья: Big Walk — друзья познаются на прогулке. Рецензия 14 ч.
Прицениваясь к Anthropic, инвесторы всерьёз прикидывают её выручку через два года 15 ч.
Открытые ИИ-модели Alibaba Qwen стали самыми востребованными в мире, опередив альтернативы Google и Meta 19 ч.
Microsoft предупредила о завершении поддержки Windows 10 Enterprise LTSB 2016 и других версий ОС 21 ч.
В интернете кончились тексты: разработчики ИИ начали скупать корпоративные чаты и письма 22 ч.
OpenAI переосмыслила подход к безопасности после инцидента со взломом Hugging Face 23 ч.
В модулях памяти Corsair, G.Skill и Adata нашли уязвимость, через которую можно обходить защиту Windows 24 ч.
Высший суд Франции отклонил закон о запрете соцсетей для детей до 15 лет — он нарушает свободу слова 15-08 13:45
Amogy и 2G Energy испытали систему генерации энергии для ЦОД, работающую на аммиаке и природном газе 40 мин.
Власти США предостерегают союзников от сотрудничества с китайскими разработчиками ИИ 7 ч.
Sony рассказала, как новый апскейлер Enhanced PSSR улучшает качество графики на PS5 Pro 15 ч.
Intel предрекает разделение рынка ПК: новые сокеты — для энтузиастов, старые — для масс 18 ч.
Твердотельные аккумуляторы приблизились к промышленному производству 20 ч.
Пузырь ИИ надувается: крупнейшие IT-компании всё больше зарабатывают на инвестициях друг в друга 20 ч.
В Пекине пройдут Всемирные игры человекоподобных роботов с участием 2026 роботов 21 ч.
Производители видеокарт предупреждают о надвигающемся дефиците — сильнее всего пострадают бюджетные модели 22 ч.
Власти США призвали Apple не закупать китайскую память 22 ч.
Tesla скоро представит новый Roadster, и он будет летать 22 ч.