Сегодня 03 июля 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 🔥
Вопреки опасениям: внедрившие ИИ компании стали активнее нанимать сотрудников 24 мин.
Европейский политик, расследовавший использование шпионского ПО Pegasus, сам стал его жертвой 53 мин.
Anthropic закрыла лазейки, позволявшие китайским компаниям использовать Claude 2 ч.
Battlefield 6 и EA Sports FC 26 перестали работать в России, и Роскомнадзор тут ни при чём 2 ч.
Bandai Namco подтвердила цену DLC с новым контентом из версии Elden Ring для Switch 2 — мнения игроков разделились 3 ч.
Cloudflare объявила войну ИИ-ботам — теперь они будут блокироваться по умолчанию 4 ч.
Microsoft создала подразделение Frontier Company для предоставления услуг по внедрению ИИ 4 ч.
Встраиваемые системы становятся главным фронтом ИТ-суверенитета России 4 ч.
Meta без лишнего шума выпустила мобильное приложение Pocket для вайб-кодинга игр на ходу 5 ч.
Meta вложила миллиарды в ИИ, но Цукерберг признал: агенты не спешат умнеть 5 ч.
Казахстанская «Долина ЦОД» привлекла Amazon и G42 18 мин.
Intel подтвердила и объяснила подорожание процессоров Core Ultra 200S Plus 35 мин.
Япония решила взять реванш на мировом рынке роботов с помощью ИИ 44 мин.
Intel больше не спотыкается о 18A — техпроцесс вышел на стабильное производство 30 000 пластин в месяц 47 мин.
Как будто одного Stargate мало: SoftBank создаёт SB Neo для выхода на неооблачный рынок США 53 мин.
«Роборука» начала перекладывать блюда на заводе «Яндекс Лавки» в Санкт-Петербурге 2 ч.
GitHub подшутила над Sony и предложила разработчикам выслать их репозитории на CD-дисках 2 ч.
Предел терпения достигнут: цены на память продолжат расти и в третьем квартале, но не так быстро 3 ч.
До встречи в августе: Starship зажёг все шесть двигателей при подготовке к 13-му тестовому полёту 4 ч.
Российские двигатели в последний раз доставили на орбиту пакет спутников Amazon Leo на ракете Atlas V 4 ч.