Сегодня 28 июля 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 🔥
Moonshot AI опубликовала веса нашумевшей Kimi-K3 — она почти не уступает лидерам рынка, но намного проще в работе 19 мин.
ОС «Альт» получили поддержку отечественных процессоров «Иртыш» на архитектуре LoongArch 26 мин.
Смартфоны Samsung Galaxy будут сбрасываться к заводским настройкам, если пользователь забудет код разблокировки 58 мин.
Китай обвинил американские компании в дистилляции своих ИИ-моделей 2 ч.
Тесты показали, что ведущие ИИ-модели придерживаются левых политических взглядов — но есть одно исключение 2 ч.
Anthropic не намерена выступать против открытых ИИ-моделей, заверил Дарио Амодеи 3 ч.
Anthropic Claude Cowork сумела выбраться из песочницы и открыть доступ ко всем файлам macOS 3 ч.
Китайские ИИ-модели стали называть себя Claude и перенимать поведение американского бота 3 ч.
Foxconn отказывается от VMware в пользу Arcfra Neutree 3 ч.
Capcom отчиталась о мощном квартале — Resident Evil Requiem и Pragmata достигли новых вершин продаж 3 ч.
Samsung начала переход на кремний-углеродные батареи — вслед за Fold они появятся и в других Galaxy 30 мин.
NAVER, NVIDIA и Brookfield расширят в Южной Корее национальную ИИ-фабрику до 200 МВт 37 мин.
Baidu и Lyft начали тестировать роботакси на улицах Лондона 37 мин.
На Тайване задержали сотрудника NVIDIA в ходе расследования контрабанды ИИ-чипов в Китай 48 мин.
Ищите инопланетян в другом месте: «Джеймс Уэбб» разрушил надежды на двух лучших кандидатов в сферы Дайсона 54 мин.
ASRock раньше времени рассекретила бюджетную видеокарту Radeon RX 9050 с 4 или 8 Гбайт памяти 58 мин.
Противоугонные системы 2,2 млн автомобилей оказались уязвимы ко взлому по Bluetooth 2 ч.
HKC готовит монитор с частотой обновления 1300 Гц и огромный 83,4-дюймовый дисплей с разрешением 12K 2 ч.
Nothing готовит свои первые смарт-часы — анонс намечен на сентябрь 3 ч.
PlayStation 3 служил армии: ВВС США построили из приставок суперкомпьютер в 2010 году 3 ч.