Сегодня 11 ноября 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 🔥
Google тайно тестирует Gemini 4 Hydrogen — быструю и экономичную альтернативу мощным ИИ-моделям 14 мин.
ЕС объявил войну тёмным паттернам — манипуляции пользователями обойдутся соцсетям, сервисам и магазинам в 6 % оборота 2 ч.
Глава Anthropic пообещал победить рак с помощью ИИ уже через 10 лет 2 ч.
Nintendo нанесла удар по рынку прошивок мод-чипов для Switch — Picofly, SX Core, HWFLY и другие жертвы борьбы с пиратством 2 ч.
Microsoft прекратила поддержку Windows 11 23H2, выпустив последний патч безопасности 4 ч.
Apple объявила о закрытии форума поддержки — он уже перешёл в режим чтения 5 ч.
«Базис» представил безопасную платформу для хранения и проверки компонентов ПО 5 ч.
Руководство My.Games выкупит компанию благодаря деньгам из ОАЭ 8 ч.
Microsoft устранила более тысячи уязвимостей в очередном вторничном пакете обновлений 8 ч.
Ностальгия всё ещё в моде: ремейк The Legend of Zelda: Ocarina of Time установил рекорд скорости продаж для эксклюзивов Nintendo Switch 2 11 ч.
AMD придумала, как сэкономить миллионы на серверной памяти — SSD без потерь «заменят» половину дорогой DRAM 31 мин.
Google научила ИИ читать ДНК на уровне отдельных клеток — это поможет искать корни болезней 2 ч.
США хотят встроить «Локатор» в ИИ-чипы — чтобы находить санкционные ускорители Nvidia, просочившиеся в Китай 3 ч.
Учёные придумали капельное охлаждение процессоров — оно сбивает температуру на 17 °C за 15 секунд 4 ч.
SpaceX создаёт собственную ИИ-стойку на чипах Nvidia Vera Rubin — чтобы отправить её в космос 4 ч.
PlayStation 5 стала восьмой самой продаваемой консолью в истории — поставки превысили 100 млн 5 ч.
«А что, если бы у вас было время?»: Nothing снова дразнит загадочным ИИ-гаджетом 5 ч.
SpaceXAI планирует построить в Техасе ЦОД и газовую электростанцию за $24 миллиарда 5 ч.
Microsoft призывает Трампа отказаться от запрета на китайские трансиверы, без которых нет смысла строить ИИ ЦОД 6 ч.
Google купила у Crusoe площадку Project Jade для ИИ ЦОД мощностью 1,8 ГВт 6 ч.