Ученые обнаружили необычную частицу: направление меняет ее массу

Прежде они не сталкивались с подобным. Уникальная способность может пригодиться при создании материалов.

Исследователи совершили случайное открытие частицы, обладающей любопытным свойством: ее масса зависит от направления ее движения. При перемещении в одну сторону она имеет массу, а при движении в противоположном становится безмассовой. Существование так называемых полудираковских фермионов было теоретически предсказано 16 лет назад, сообщает New Atlas.

Находка была сделана в полуметаллическом материале ZrSiS, состоящем из циркония, кремния и серы, при изучении свойств квазичастиц. Они возникают из коллективного поведения многих частиц в твердом материале.

Кажется парадоксальным, что что-то может приобретать и терять массу. Однако объяснение этого феномена кроется в знаменитом уравнении Эйнштейна E=mc², связывающем энергию (E) и массу (m) частицы через скорость света (c). Согласно специальной теории относительности, ничто, имеющее массу, не может достичь скорости света, поскольку для разгона до нее потребовалось бы бесконечное количество энергии. Но если безмассовая частица замедляется со скорости света, она вновь приобретает массу.

Когда квазичастицы движутся вдоль одного измерения внутри кристаллов ZrSiS, они делают это со скоростью света и, следовательно, не имеют массы. Но как только они пытаются двигаться в другом направлении, они сталкиваются с сопротивлением, замедляются и набирают массу.