Физики обнаружили считавшееся невозможным состояние материи
Ученые доказали существование топологических состояний материи там, где ранее это считалось невозможным из-за разрушения привычных свойств частиц. Оказалось, даже в условиях квантового хаоса могут спонтанно возникать структуры, устойчивые к внешним возмущениям. Для этого пришлось пересмотреть фундаментальное определение топологии, отделив его от классического поведения электронов.
Квантовая физика давно приучила нас к тому, что частицы ведут себя как волны. Тем не менее во многих ситуациях физики продолжают использовать классическое представление об электронах как о частицах, летящих сквозь материал. Это упрощение отлично работало при описании электрического тока и даже легло в основу теории топологических изоляторов, за открытие которых в 2016 году вручили Нобелевскую премию. Топологические состояния характеризуются особой геометрической устойчивостью: их свойства нельзя изменить мелкими деформациями.
Однако существует особый класс квантовых материалов, где классическая картина рушится окончательно. В них электроны взаимодействуют друг с другом настолько сильно, что теряют привычные свойства частиц: у них пропадают четко определенная скорость и положение. Долгое время считалось, что в таких условиях топологические эффекты существовать не могут.
Группа исследователей опровергла это заблуждение. Результаты работы они опубликовали в журнале Nature Physics.
Физики экспериментировали с соединением церия, рутения и олова CeRu4Sn6. При охлаждении почти до абсолютного нуля этот материал переходит в так называемое квантовое критическое состояние, начиная непрерывно флуктуировать между двумя фазами. В этом режиме электроны окончательно теряют индивидуальные свойства, превращаясь в единую пульсирующую квантовую среду.
Вопреки всем ожиданиям, именно в точке самых сильных флуктуаций приборы зафиксировали мощный спонтанный эффект Холла. Обычно этот эффект возникает под действием внешнего магнитного поля, искривляющего траектории электронов. Но в данном случае никакого магнита рядом не было: электроны поворачивали сами, повинуясь внутренней геометрии материала. Более того, как только ученые подавляли квантовые флуктуации давлением или магнитным полем, эффект исчезал.
Теоретическую поддержку эксперименту оказали коллеги-физики из США, разработавшие модель для объяснения феномена. Они доказали, что топология может рождаться прямо из хаоса квантовой критичности, даже когда исчезают привычные квазичастицы. Устойчивые свойства возникают на более глубоком математическом уровне: симметрия системы заставляет энергетические спектры пересекаться определенным образом, создавая структуру поверх квантового шума.
Работа физиков открывает новый способ поиска экзотических материалов. Теперь ученые знают, что квантовая критичность — не помеха, а катализатор для возникновения топологических фаз. Открытие может привести к созданию принципиально новой электроники, где током управляют не магнитные поля, а внутренняя геометрия вещества, устойчивая к помехам и дефектам.
Telegram 
Дзен 
VK Авторы нового исследования повторно изучили останки шести представителей египетской царской семьи, которые жили примерно четыре тысячи лет назад, и благодаря современным методам анализа получили сведения об этих людях, недоступные ученым прошлого.
До сих пор астрономы открывали атмосферы преимущественно у крупных экзопланет — горячих юпитеров, субнептунов и мини-нептунов. У потенциально пригодных для жизни миров, находящихся в зоне обитаемости, наличие газовой оболочки подтвердить не получалось. Теперь это удалось сделать команде американских ученых. Они получили первые убедительные свидетельства существования атмосферы у суперземли LHS 1140 b, расположенной приблизительно в 48 световых годах от Солнца. Открытие показало, что относительно небольшие экзопланеты возле красных карликов способны долгое время сохранять газовые оболочки, несмотря на активность своих звезд.
Почти 30 лет объект 1998 SH2 считали астероидом. На деле же он оказался кометой со слабой активностью. Открытие указывает на то, что подобных «замаскированных» комет может быть много больше, чем считалось. Это важно для понимания происхождения воды на Земле и оценки риска столкновения небесных тел с нашей планетой.
Израильские биологи научили родственника табака самостоятельно вырабатывать пять психоделических веществ, которые в природе происходят из трех царств: растений, грибов и животных. Для этого ученые впервые расшифровали природный путь выработки ДМТ, а затем перенесли нужные гены в один организм.
Власти штата Нью-Йорк ввели на год мораторий на строительство крупных дата-центров. Таким образом, Нью-Йорк стал первым штатом, где действует такое ограничение.
Космические силы США заказали 36 спутников для орбитального слоя системы противоракетной обороны Golden Dome. Контракты на общую сумму около 1,75 миллиарда долларов получили Sierra Space и L3Harris. Аппараты должны предупреждать о ракетных пусках и сопровождать цели, включая гиперзвуковые и баллистические ракеты.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Видеосервисы стали неотъемлемой частью жизни россиян. В 2026 году охваты большинства платформ продолжают расти, в том числе YouTube.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии