Сегодня 17 октября 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.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про окружающая среда

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Anthropic предложила американским законодателям собственный законопроект о регулировании отрасли ИИ 7 ч.
Глава Nvidia призвал отрасль не мириться с инцидентами в сфере безопасности, вызванными ИИ 8 ч.
Новая статья: Songs of Glimmerwick — песнь песней. Рецензия 14 ч.
Снуп Догг засветился в новом трейлере криминального боевика Stranger Than Heaven от авторов Yakuza 16 ч.
ИИ может стать «слишком супер»: команда Трампа взялась за риски искусственного интеллекта 18 ч.
Менее чем за десять месяцев 2026 года в Steam уже вышло больше игр, чем за весь 2025-й 18 ч.
Meta выпустила мощную открытую ИИ-модель Muse Spark Open — для её работы хватит всего двух Mac Studio 18 ч.
ИИ-модель Z.ai GLM-5.3 заподозрили в имитации безопасного поведения для прохождения тестов 18 ч.
ИИ поставил крест на традиционном реверс-инжиниринге игр — decomp.dev прекращает работу 18 ч.
Линус Торвальдс выпустил первый патч для Linux, написанный с ИИ — синтетический тест показал ускорение в 23 раза 19 ч.
Бум памяти дал ещё одну трещину: Kioxia потеряла две трети стоимости на фоне наступления Китая 34 мин.
Китай готовит запрет на экспорт технологий производства солнечных панелей нового поколения 46 мин.
Открыта первая в истории зелёная звезда, но астрономам придётся поверить на слово 4 ч.
SP Industrial анонсировала шесть SSD на eTLC-памятью и ресурсом до 3 DWPD 4 ч.
TP-Link предложила вложить $1 млрд в производство в США ради допуска новых роутеров на рынок 5 ч.
Пришвартованные серверы: японский консорциум начал строить плавучие ЦОД 6 ч.
ИИ-пузырь сдувается: акции производителей чипов падают на протяжении восьми дней подряд 9 ч.
«Выделенка» для ИИ: южнокорейская KT запустила 800G-каналы для ЦОД 13 ч.
Samsung и AMD представили CXL-пул DRAM для ИИ-инференса 14 ч.
Электроника может стать сверхпроводящей — учёные придумали, как поставить квантовые вихри на рельсы 14 ч.