Сегодня 09 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 🔥
iOS 27 получила настраиваемый эквалайзер для AirPods и передачу данных о пульсе через GymKit 3 ч.
Apple лишила не слишком старые iPad и Watch поддержки iPadOS 27 и watchOS 27 3 ч.
Apple представила visionOS 27 с поддержкой Siri AI и изогнутых окон 5 ч.
В iOS 27 появятся новые ИИ-инструменты для редактирования фотографий в «Фото» 5 ч.
Европейцы не получат Siri AI вместе с iOS 27 — Apple винит в этом закон DMA 5 ч.
Apple радикально обновила Apple Intelligence, опираясь на Google Gemini 6 ч.
Apple представила новую Siri, снова — Siri AI поселилась на островке iPhone, работает с Google Gemini и умеет анализировать экран 7 ч.
После семи лет разработки олдскульная ролевая игра Sea of Stars от создателей The Messenger получила прощальное обновление и вышла на Switch 2 8 ч.
Meta обвинила создателя шпионского софта Pegasus в нарушении судебного запрета и новых атаках на WhatsApp 8 ч.
Основатель разорившейся криптобиржи FTX Сэм Бэнкман-Фрид подал Трампу прошение о помиловании 8 ч.
Новая статья: Компьютер месяца — июнь 2026 года 2 ч.
Google заказала у Intel изготовление 3 млн TPU — у TSMC спрос превысил возможности производства 3 ч.
Новая статья: Крах доктрины: авария тяжелой ракеты New Glenn оставила NASA в полной зависимости от SpaceX 4 ч.
Google заказала у Intel производство 3 млн ИИ-процессоров TPU 8 ч.
Акции TSMC и других азиатских техногигантов массово дешевеют вслед за американскими 11 ч.
Россиян не будут заставлять регистрировать аккаунты через отечественные e-mail — «Антифрод 2.0» доработали 12 ч.
Эстонская Skeleton Technologies представила суперконденсаторные ИБП GrapheneUPS для ИИ ЦОД 12 ч.
Российский рынок радиоэлектроники достиг 4 трлн рублей, но зависимость от импорта остаётся высокой 12 ч.
Стартап Windrose Electric, разрабатывающий электрические грузовики, представил концепцию ИИ ЦОД на колёсах 12 ч.
Репортаж со стенда Patriot на Computex 2026: память DDR5-9600, быстрые SSD и решения для эпохи ИИ 13 ч.