Сегодня 30 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 🔥
Соавтор Dragon Age назвал ИИ «страшной чумой», которая мешает разработчикам осваивать ремесло создания игр 30 мин.
Google закрыла Telegram и другим сторонним разработчикам доступ к GIF-платформе Tenor 46 мин.
Вышло официальное приложение OpenClaw для управления ИИ-агентами со смартфона 54 мин.
В России число заражённых вирусами смартфонов подскочило на 70 % с начала года 4 ч.
Хакеры нашли способ проникать в Gmail через штатный механизм Chrome 4 ч.
Apple ускорила выпуск обновлений безопасности в свете растущей угрозы со стороны ИИ 6 ч.
State of Decay 3 может не выйти — Undead Labs оказалась под угрозой закрытия 8 ч.
Netflix выпустит сериал по мотивам Persona — первые подробности 10 ч.
Oracle пообещала сделать управление развитием MySQL более открытым, но сообщество требует гарантий 17 ч.
В WhatsApp появились никнеймы для скрытия телефонного номера — резервирование уже доступно 17 ч.
Королева без бензоколонки: у Toyota четвёртый месяц подряд падают продажи машин с ДВС, зато спрос на электромобили взлетел на 170 % 49 мин.
Первые модули DDR5 с поддержкой AMD EXPO Ultra Low Latency оказались до 79 % дороже обычных 51 мин.
Firmus при поддержке NVIDIA развернёт в Индонезии ИИ-кластер из 170 тыс. ускорителей 3 ч.
Dreame выпустила в России робот-пылесос L60 Pro Ultra за 110 тыс. рублей 3 ч.
AOC выпустила доступный 24,5-дюймовый игровой монитор AOC Gaming 25G4ZR с Full HD и 260 Гц 3 ч.
Samsung перестала сомневаться в целесообразности освоения 1,4-нм техпроцесса к 2029 году 3 ч.
Китайцы создали сверхпроводящую катушку для крупнейшего в мире термоядерного реактора — своего собственного 4 ч.
Crusoe инвестирует в израильские ЦОД $10 млрд 4 ч.
Представлен 240-долларовый смартфон OnePlus N6 с батареей на 8000 мА·ч, Dimensity 6360 Max и 50-Мп камерой 4 ч.
Meta научилась точнее распознавать мысленный ввод текста с клавиатуры без операций на мозге и имплантов 4 ч.