Сегодня 05 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 🔥
«Тантор Лабс» усилила позиции на рынке, приобретя СУБД «Персей» и её разработчиков 59 мин.
Larian разразилась занимательной статистикой игроков в честь третьей годовщины Baldur’s Gate 3 2 ч.
Разработчики Mafia: The Old Country показали геймплей сюжетного дополнения Man of Honor, в котором появится звезда первой «Мафии» 5 ч.
«Death Stranding 3»: кооперативное приключение Big Walk от авторов Untitled Goose Game очаровало игроков и критиков 6 ч.
Spotify не оправдала ожидания по прибыли и аудитории — акции просели 7 ч.
OpenAI назвала иск о похищении секретов Apple «безответственным, агрессивным и странно личным» 7 ч.
ИИ-агенты помогут создать аналоги CUDA, но Nvidia тоже не стоит на месте 7 ч.
Новые фракции, новые платформы и новая демоверсия: фэнтезийная 4X-стратегия Endless Legend 2 получила дату выхода из раннего доступа Steam 7 ч.
У Apple хотят отсудить более $30 млрд за распознавание лиц на фото 8 ч.
«Жди меня, мой чешский друг»: японский разработчик добавит в игру поддержку чешского языка ради одного фаната бейсбола в Чехии 8 ч.
Samsung запустила в Южной Корее NPUaaS на базе ИИ-ускорителей FuriosaAI RNGD 15 мин.
Не подлетай — опасно: угрожавший Земле астероид Апофис сам рискует пострадать от космического мусора 3 ч.
Gigabyte выпустила блок питания Aorus P1600W PCIe 5.1 AI TOP на 1600 Вт со встроенным ЖК-экраном 3 ч.
В России представили отечественный электронный коленный модуль с интеллектуальным управлением 7 ч.
Китайские астрономы обнаружили мощнейший во Вселенной ускоритель частиц — он в 4400 раз превосходит БАК 7 ч.
США намерены запретить использование китайских компонентов в американских дата-центрах 7 ч.
Qualcomm выпустила очередную версию Snapdragon 8 Elite Gen 5 — слегка урезанный Snapdragon 8 Elite Gen 5 V-series 7 ч.
Nothing представила наушники-клипсы CMF Clip Pro за $99 7 ч.
Galax представила чёрные GeForce RTX 5070 Ti HOF OC LAB Deluxe и Deluxe X с заводским разгоном 7 ч.
Starlink планирует за два года развернуть «несколько тысяч» спутников сотовой связи 7 ч.