Сегодня 04 мая 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 добавила в Codex анимированных ИИ-«питомцев» для напоминаний о ходе работы — пока на Windows и macOS 10 ч.
Microsoft адаптировала Azure Local для крупномасштабных суверенных облаков 17 ч.
Nebius купила стартап Eigen AI, повышающий производительность ИИ-моделей 17 ч.
Прощай, Дживс: поисковая система Ask.com закрылась спустя четверть века 21 ч.
Sony придётся выплатить $7,8 млн пользователям PlayStation Network по коллективному иску 22 ч.
xAI выпустила Grok 4.3: более дешёвую ИИ-модель с упором на агентские задачи и практическую эффективность 22 ч.
Новая статья: Windrose — пираты в моде при любой погоде. Предварительный обзор 03-05 00:03
В Подмосковье домашний интернет начали ограничивать «белыми списками» на майские праздники 02-05 21:14
76 % всей украденной за 2026 год криптовалюты осели в КНДР 02-05 17:13
Власти США намерены резко ускорить устранение критических уязвимостей в IT-системах 02-05 15:50
Nvidia начала сворачивать поставки платформ для разработчиков Jetson с памятью LPDDR4 из-за её дефицита 39 мин.
Заказы Google помогут MediaTek резко усилить позиции на рынке ИИ ASIC 6 ч.
Nokia продала Inseego бизнес по выпуску стационарных 5G-роутеров 9 ч.
Boston Dynamics покинули несколько топ-менеджеров за короткий период времени 17 ч.
Fractal Design выпустила панорамный корпус Pop 2 Vision с двухкамерной компоновкой и реверсивными вентиляторами 19 ч.
Выросли в цене даже восстановленные игровые консоли Sony PlayStation 5 21 ч.
С новой линии в Неваде сошёл первый серийный электрический грузовик Tesla Semi 24 ч.
Meta увеличила прогноз по капзатратам на год из-за роста цен и затрат на ЦОД 03-05 00:20
Qualcomm готовится поставлять чипы гиперскейлеру — инвесторы довольны, поскольку на мобильном направлении не всё гладко 02-05 23:32
NASA зальёт деньгами производителей лунных посадочных модулей — без них база на Луне не появится 02-05 15:12