Сегодня 21 августа 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 🔥
Microsoft добавила в диспетчер задач Windows мониторинг ИИ-нагрузок 48 мин.
VK потребовала от Apple 58 млн рублей за каждый день отсутствия своих приложений в App Store 49 мин.
Новым Кратосом в сериале God of War официально стал Дэйв Батиста — бывший рестлер и звезда «Стражей Галактики» 2 ч.
Вопреки надеждам фанатов, The Duskbloods никак не связана с Bloodborne — глава FromSoftware «уже почти жалеет», что назвал игру так 2 ч.
ChatGPT получил интеграцию с «Apple Сообщениями» — теперь ИИ может читать, писать и удалять сообщения 3 ч.
Grok сломался и начал отвечать бессвязной чушью на запросы некоторых пользователей 3 ч.
Riot Games расписалась в провале 2XKO — файтинг по League of Legends лишится поддержки менее чем через год после выхода 4 ч.
Треть веб-страниц, появившихся с 2022 года, написана с участием ИИ 5 ч.
Apple Music введёт принудительную маркировку ИИ-музыки 5 ч.
Независимый разработчик резко расширил возможности индикатора HiLight на смартфонах Google Pixel 11 5 ч.
Квантовая физика на заднем дворе — учёные впервые запутали солнечные фотоны 6 мин.
За прошлый квартал общая выручка пяти крупнейших производителей памяти NAND взлетела на 77 % 9 мин.
Micron основала в США исследовательскую лабораторию, в которую вложит $10 млрд за 10 лет 40 мин.
Выпущена компактная камера на подвесе Insta360 Luna Pro с вертикальной съёмкой в 4K и трекером головы 41 мин.
NVIDIA опровергла выпуск специального ИИ-чипа для Китая к концу 2026 года 44 мин.
Представлены элегантные умные очки RayNeo iO — с ними смартфон можно не доставать 51 мин.
Sandisk выпустила SSD серий NAS 600 и NAS 800 для сетевых хранилищ 2 ч.
Tesla свернула производство черепицы, способной добывать электроэнергию из солнечного света 2 ч.
SpaceX передумала ловить Starship стартовой башней при следующем пуске — первую попытку отложили на несколько месяцев 2 ч.
Xiaomi представила смартфон Poco M8x 5G с батареей на 7900 мА·ч и процессором Snapdragon 4 Gen 5 по цене от $220 2 ч.