Сегодня 01 апреля 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 🔥
В iOS 27 появится улучшенная автокоррекции ввода для клавиатуры iPhone 9 ч.
Google представила ИИ-модель Veo 3.1 Lite для генерации видео до 8 секунд — он дешевле Veo 3.1 и Veo 3.1 Fast 10 ч.
«Нам говорили, что комедийные игры не продаются»: разработчики Dispatch похвастались новыми успехами проекта 10 ч.
Хакеры подсадили троян в одну из самых скачиваемых библиотек JavaScript 12 ч.
«Google Диск» научился выявлять программы-вымогатели и автоматически восстанавливать файлы пользователя 12 ч.
Ведущий дизайнер CI Games проговорился, когда выйдет Lords of the Fallen 2 12 ч.
Eidos Montreal спустя семь лет разработки и «сотни миллионов долларов» отменила AAAA-игру, ради которой умерла новая Deus Ex 13 ч.
Ещё больше ненастоящих кадров: Nvidia выпустила DLSS 4.5 с динамическим мультикадровым генератором и режимом MFG 6X 13 ч.
Google разрешила пользователям менять адрес электронной почты, но пока лишь в одной стране 14 ч.
«Куплю незамедлительно»: фанатов Auto Modellista заинтриговал трейлер гоночной аркады с открытым миром Rogue Stradale 15 ч.
Бум ИИ позволил Huawei достичь максимальной выручки за пять лет, практически вернув её к досанкционным уровням 40 мин.
По итогам нового раунда финансирования капитализация OpenAI выросла до $852 млрд 4 ч.
Новая статья: Обзор MSI MAG B850 GAMING PLUS MAX WIFI: плата для крутых игровых сборок в белом «кузове» 8 ч.
Rebellions привлёк $400 млн для выхода на международный рынок и дальнейшей разработки ИИ-ускорителей 9 ч.
Конец 40-летней памяти: Kioxia прекратит выпуск планарной 2D NAND к 2028 году 10 ч.
В России выделили частоты для прямого подключения смартфонов к спутникам связи 10 ч.
Razer выпустила клавиатуру Pro Type Ergo с двумя пробелами 10 ч.
Noctua завершила тестирование своих первых СЖО — выпуск намечен на второй квартал 10 ч.
NVIDIA инвестировала $2 млрд в Marvell, приобщив её к своей ИИ-экосистеме и NVLink Fusion 12 ч.
Toshiba начала поставлять образцы 3,5-дюймовых HDD с SMR и ёмкостью 30-34 Тбайт 13 ч.