Сегодня 20 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 🔥
Nvidia призвала пользователей срочно обновить старые драйверы GeForce — в них нашли семёрку опасных уязвимостей 7 мин.
Google выпустила Gemini Omni — ИИ для генерации видео из текста, фото, аудио и любых других данных 43 мин.
«Sims, твои дни сочтены»: новый геймплей амбициозного симулятора жизни Paralives впечатлил фанатов жанра 3 ч.
Microsoft отказывается от двухфакторной аутентификации по SMS в пользу ключей доступа 4 ч.
Google представила Gemini 3.5 Flash — сверхбыстрая ИИ-модель уже доступна бесплатно 4 ч.
Forza Horizon 6 только вышла, а уже обогнала по пиковому онлайну в Steam все другие игры Xbox 5 ч.
Запустится даже на картошке: хардкорный ролевой боевик Outward 2 получил дату выхода в раннем доступе Steam и системные требования 6 ч.
Apple представила ИИ-функции для инвалидов — включая управление коляской взглядом 7 ч.
VMware представила превью гипервизора ESXi-Arm Fling для Arm-серверов 8 ч.
Perplexity урезала лимиты для некоторых пользователей из-за злоупотреблений с промокодами 8 ч.
Sony выпустила юбилейные наушники WH-1000X The ColleXion за $650 с шумоподавлением и урезанной автономностью 31 мин.
Новая статья: Обзор игрового ноутбука MSI Stealth 16 AI+ B3W: не размениваться на мелочи 45 мин.
До 84 ядер и 384 Мбайт L3-кеша: AMD опубликовала подробности о телеком-процессорах EPYC 8005 (Sorano) 3 ч.
Samsung объявила о старте продаж новых мониторов Odyssey и ViewFinity — вплоть до 6K 3 ч.
«Обезгугленные» TPU: Blackstone и Google развернут 500-МВт облако с фирменными ИИ-ускорителями Google без участия Google Cloud 3 ч.
Учёные решили головоломную задачу полётов ко множеству астероидов с минимальным расходом топлива 4 ч.
Microsoft представила очень дорогие планшеты Surface Pro 12 и ноутбуки Surface Laptop 8 на процессорах Intel Panther Lake 4 ч.
YADRO представила российский 2U-сервер Vegman R215 G4 на базе AMD EPYC Turin 5 ч.
Солнечная энергетика обгонит уголь и газ в 2030-х, но ИИ не даст отказаться от ископаемого топлива 6 ч.
AWS скупила дефицитные Mac Studio и теперь сдаёт их в аренду через облако 6 ч.