Сегодня 05 июня 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 🔥
OpenAI прокачала память ChatGPT — вскоре бот сможет помнить разное и для бесплатных пользователей 2 ч.
Отправление задерживается: безумный платформер про неподвластный гравитации поезд Denshattack! не выйдет 17 июня 6 ч.
AMD не планирует наделять поддержкой FSR 4.1 встроенную графику RDNA 3.5 6 ч.
FromSoftware подтвердила дату выхода Elden Ring: Tarnished Edition для Nintendo Switch 2 и платное дополнение для других платформ 7 ч.
Apple App Store обеспечил разработчикам приложений $1,4 трлн продаж — втрое больше, чем в 2019 году 8 ч.
«Всё, о чём я мечтал, и даже больше»: 10 минут геймплея Ace Combat 8: Wings of Theve привели фанатов в восторг 8 ч.
God of War Laufey не придётся ждать годами 9 ч.
Instagram оповестил пользователей, которых взломали с помощью ИИ-бота Meta 10 ч.
Авторитетный инсайдер считает, что большая июньская презентация Nintendo Direct пройдёт на следующей неделе 11 ч.
Глава Take-Two Interactive Штраус Зельник стал рестлером — руководителя добавили в WWE 2K26 12 ч.
Новая статья: Обзор Infinix SMART 20: каким может быть бюджетный смартфон в эпоху оперативного кризиса? 2 ч.
HP и Ferrari выпустили ярко красный ноутбук HP Limited Edition Scuderia Ferrari AI PC за $5599 3 ч.
Waymo даст вторую жизнь аккумуляторам роботакси — их превратят в накопители энергии 4 ч.
Cooler Master представила процессорный кулер V8 Ace 3DHP с «экстремальной» эффективностью теплоотвода 6 ч.
Представлен доступный смартфон Huawei nova Y74 — камера 50 Мп и батарея на 6620 мА·ч 7 ч.
PowerColor показала видеокарты Radeon RX 9000, которые святятся под ультрафиолетом 7 ч.
3,84 Тбайт в формате M.2 — Swissbit представила SSD серии N7000 8 ч.
Silicon Motion нарастила продажи SSD-контроллеров на фоне дефицита NAND — нехватка памяти усугубится в 2027 году 8 ч.
7 из 10 американцев не хотят видеть дата-центры рядом с домом — ещё девять месяцев назад таких было лишь 42 % 8 ч.
Amazon представила полностью автономного складского робота Proteus с голосовым управлением 9 ч.