Наш мир весьма причудлив. Особенно на микроуровне. Сложно себе представить, но, например, частицы света — фотоны — не имеют массы. Казалось бы, что может быть еще более удивительным? Но нашлось. Недавно ученые обнаружили странные частицы, которые не имеют массы только тогда, когда движутся в определенном направлении. Но стоит изменить направление движения, как масса появляется!
Полудираковские фермионы
Речь о частицах, получивших название полудираковские фермионы. Их существование и свойства были предсказаны еще в 2016 году, но доказательства их существования удалось обнаружить совсем недавно. Чтобы обнаружить загадочные частицы, ученые создали экстремальные условия в лаборатории.
Они охлаждали полуметаллы — элементы, сочетающие в себе свойства металлов и неметаллов, как, например, бор, кремний, мышьяк — до почти абсолютного нуля и помещали их в сверхсильное магнитное поле. В этих условиях электроны внутри материала начали двигаться по спиральным траекториям, проявляя свойства полудираковских фермионов. То есть, двигаясь в одном направлении, ни не имели массы. Но когда начинали двигаться перпендикулярно первоначальному вектору, то масса у них появлялась.
Остались вопросы
Открытие полудираковских фермионов имеет огромное значение для науки, так как позволяет глубже понять природу материи. Однако пока не совсем понятно, являются ли полудираковские фермионы устойчивыми частицами или их свойства могут принимать на себя другие частицы, переходя как бы в другое фазовое состояние. Это предстоит выяснить в будущих экспериментах.