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 🔥
Календарь релизов 4–10 мая: Dead as Disco, Mixtape, Motorslice и Beyond Enemy Lines — Vietnam 8 ч.
Forza Horizon 6 не опоздает на старт — игра «укатила» на золото 12 ч.
Инсайдеры: мультиплеерная Assassin's Creed Invictus в духе Fall Guys «просто ужасна», но Ubisoft не теряет надежды 14 ч.
Meta тестирует для Instagram метку для контента, созданного с помощью ИИ 14 ч.
«Станете самыми ненавистными людьми в Америке»: Маск угрожал руководству OpenAI перед началом судебных разбирательств 14 ч.
В открытый доступ попало 10 минут геймплея Awakening — потерянного сюжетного дополнения к Quake 4 15 ч.
Biohub Марка Цукерберга взялся ускорить лечение всех болезней с помощью ИИ-моделей клеток 18 ч.
Развитие ИИ замедляется из-за переизбытка бесполезных данных — их слишком много 18 ч.
Кооперативный шутер о приключениях роботов-ковбоев на Диком Западе стал новым хитом Steam — полмиллиона проданных копий Far Far West 19 ч.
Долгожданное воссоединение: моддер добавил в Resident Evil Requiem торговца из ремейка Resident Evil 4 19 ч.
Илон Маск отделается выплатой штрафа в размере $1,5 млн по делу о покупке Twitter 18 мин.
Создатель Roomba представил Familiar — робота-питомца с локальной генеративной ИИ-моделью и «собственным характером» 2 ч.
Глава Nvidia заявил, что доля компании на китайском рынке ИИ-ускорителей упала до нуля 3 ч.
Хакер вывел из кошелька Grok токены на сумму $204 000, но потом добровольно вернул их 4 ч.
Новая статья: Обзор OnePlus Nord 6: смартфон среднего класса почти с флагманской мощью 6 ч.
Samsung, SK hynix и Micron начали разрабатывать DDR6 — первые модули ожидаются в продаже в 2028–2029 годах 7 ч.
Cerebras объявила о запуске IPO с оценкой капитализации в $26 млрд 8 ч.
Новая статья: Выбираем лучший игровой ноутбук до 100 000 рублей: сравнительное тестирование 7 интересных моделей 8 ч.
Минпромторг РФ рассказал, что ассортимент не пострадает от исключения Acer, Asus и других из списка параллельного импорта 9 ч.
В 9 из 10 умных колонок в России встроена «Яндекс Алиса» — россияне стали чаще выбирать дорогие модели 10 ч.