Сегодня 05 апреля 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 🔥
Microsoft инвестирует в развитие ИИ-инфраструктуры Японии $10 млрд 5 ч.
LinkedIn скрытно собирает данные о ПО, установленном на компьютерах пользователей соцсети 6 ч.
В Google Chrome появится функция, которая ускорит загрузку сайтов и сэкономит сетевой трафик 8 ч.
Новая статья: Grime 2 — истязание на любителя. Рецензия 18 ч.
Новая статья: Gamesblender № 770: релиз DLSS 4.5, Синдзи Миками и авторы Stellar Blade, почти конец Eidos Montreal 18 ч.
Энтузиаст установил Windows 3.1x на компьютер 2025 года — и она заработала c Ryzen 9 9900X и RTX 5060 Ti 23 ч.
Microsoft принудительно обновит до Windows 11 25H2 компьютеры с более старыми версиями ОС 04-04 15:10
В руководстве OpenAI провели очередные кадровые перестановки — частично вынужденные 04-04 14:05
Nvidia показала нейронное сжатие текстур: потребление видеопамяти упало почти в 7 раз 04-04 14:04
Суд обязал Netflix вернуть деньги за необоснованное повышение стоимости подписок, но только в одной стране 04-04 11:46
Fujitsu планирует выпуск 1,4-нм NPU для ИИ-систем 5 ч.
Американские ИИ-компании не смогут запустить в этом году более 30 % дата-центров из-за дефицита электроэнергии 10 ч.
В условиях дефицита памяти портативная игровая консоль Lenovo Legion Go 2 подорожала до полутора раз 10 ч.
В Китае введут строгий стандарт безопасности для пауэрбанков 11 ч.
NASA впервые разрешило астронавтам взять на борт iPhone в рамках лунной миссии Artemis II 11 ч.
Сразу после старта лунной миссии Трамп предложил сократить бюджет NASA на 23 % 12 ч.
Обновлённый RedMagic 11 Pro показал достойный FPS в играх для ПК класса AAA 04-04 17:02
ИИ на селе: NetApp и NTT протестировали геораспределённое обучение LLM 04-04 15:28
Стартап CavilinQ получил $8,8 млн на разработку квантового интерконнекта для объединения квантовых компьютеров 04-04 14:33
Специалисты iFixit разобрали наушники Apple AirPods Max 2 — внутренняя компоновка не изменилась 04-04 13:56