Сегодня 13 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 🔥
Google представила ИИ-модель SL2T, которая понимает язык жестов 3 ч.
Скандальный охотник за уязвимостями раскрыл очередную опасную дыру в Windows — она позволяет получить права SYSTEM 3 ч.
Жестокая игра для вечеринок Machine Party от автора Buckshot Roulette получила поддержку локального кооператива и покорила новую вершину продаж 3 ч.
Hogwarts Legacy 2 официально подтверждена — Warner Bros. возлагает на игру большие надежды 4 ч.
Состоялся релиз ОС «Альт Оркестрация» — неизменяемой платформы для организации Kubernetes-кластеров 13 ч.
CD Projekt Red сократила команду разработки мультиплеерного «Ведьмака» на 20 %, но уверяет, что всё хорошо 13 ч.
SpaceXAI представила ИИ-модель Grok 4.6, которая не уступает флагманам GPT-5.6 Sol и Claude Fable 5 14 ч.
Warhammer 40,000: Dawn of War 4 задержится на два с половиной месяца — объявлена новая дата выхода перспективной стратегии 16 ч.
От GTX 1660 до RTX 5080: разработчики амбициозного боевика Phantom Blade Zero раскрыли системные требования игры с трассировкой лучей и без 16 ч.
Meta начали судить за подсаживание детей на Facebook и Instagram — компании грозит $1,4 трлн штрафов 17 ч.
На Марсе впервые нашли корунд — родственник рубинов и сапфиров, которого там не должно быть 2 ч.
Быстрее и лучше Intel N250: Qualcomm раскрыла детали процессоров Snapdragon C для недорогих ноутбуков 2 ч.
ИИ разогнал Lenovo до рекордных $26,9 млрд выручки — акции взлетели на 17 % 2 ч.
Google, Microsoft и NVIDIA стандартизируют LVDC-решения и ускорят перехода ЦОД на архитектуру питания 800 В DC 3 ч.
Virgin Galactic сорвала начало космо-туристического сезона в 2026 году — к полётам она вернётся к весне 2027 года 3 ч.
Учёные выяснили, что ИИ гораздо вреднее для климата, чем считалось прежде 4 ч.
Anthropic ведёт переговоры о покупке ИИ-стартапа Decart AI за $6 млрд 5 ч.
ИИ-банк Nvidia будет обеспечивать минимальную остаточную стоимость GPU для кредиторов 5 ч.
Масштабный сбой сказался на домашних питомцах, поскольку умные кормушки и поилки перестали работать по расписанию 8 ч.
Новая статья: Обзор и тестирование корпуса SAMA S50 Black: а где в нём место под блок питания? 11 ч.