Физики просимулировали дрожащее движение и парадокс Клейна

N+1Наука

Релятивистские эффекты воспроизвели в электрических цепях

Марат Хамадеев

Weixuan Zhang et al. / Communications Physics, 2021

Китайские физики увидели два эффекта, предсказанные для релятивистских частиц, просимулировав их с помощью электрических цепей. В частности, они показали, что при правильной настройке емкостей и индуктивностей возбуждаемая в схеме волна напряжения ведет себя как двухкомпонентная волновая функция дираковской частицы. Исследование опубликовано в Communications Physics.

Переведя квантовую механику в релятивистский режим с помощью своего уравнения, Поль Дирак вывел понимание физики микромира на новый уровень. Возникновение у электрона отрицательных энергетических континуумов, которые оказались маркером позитронных состояний, и линейной связи энергии с импульсом в ультрарелятивистском пределе побудило физиков искать необычные релятивистские эффекты. К наиболее интересным из них можно отнести парадокс Клейна и циттербевегунг (дрожащее движение электрона). Первый эффект заключается в способности ультрарелятивистского электрона со стопроцентной вероятностью проходить потенциальный барьер, а второй предписывает свободному электрону двигаться в режиме постоянного колебания с частотой порядка 1021 герц и амплитудой порядка его комптоновской длины волны.

Условия, в которых оба эффекта могли бы наблюдаться для электрона, оказались достаточно экстремальными и недоступными для прямого эксперимента. Тем не менее, физики находят выход из этой трудности с помощью различных квазичастиц — элементарных возбуждений в искусственных средах, чьи соотношения энергия-импульс имеют такой же вид, как у релятивистского электрона, но на гораздо меньших энергетических масштабах. Ученые уже подтвердили дрожание и полное прохождение через барьер для электронов в графене, холодных атомов в ловушках, фотонов в фотонном и фононов в фононном кристалле (про один из таких экспериментов мы уже писали).

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Базальтовые бусины в невесомости подтвердили вклад трибоэлектричества в формирование планет Базальтовые бусины в невесомости подтвердили вклад трибоэлектричества в формирование планет

Зачем ученые отправили в суборбитальный полет кучку базальтовых бусин

N+1
«Пираты 21 века»: история Odyssey Marine Exploration, которая построила бизнес на поисках сокровищ с затонувших кораблей «Пираты 21 века»: история Odyssey Marine Exploration, которая построила бизнес на поисках сокровищ с затонувших кораблей

Американская компания нашла золото времён Гражданской войны в США

VC.RU
«Происхождение вкусов: Как любовь к еде сделала нас людьми» «Происхождение вкусов: Как любовь к еде сделала нас людьми»

Как мозг запоминает и классифицирует запахи

N+1
Палеогенетики обнаружили на Алтае три кости древнейших денисовцев Палеогенетики обнаружили на Алтае три кости древнейших денисовцев

На Алтае обнаружены кости древнейших предков людей

N+1
Как психологическое состояние влияет на сексуальную жизнь Как психологическое состояние влияет на сексуальную жизнь

Половая жизнь — это не только физиология, но и сложный эмоциональный процесс

Правила жизни
Московский год Лжедмитрия I Московский год Лжедмитрия I

Москвичи встретили Лжедмитрия I колокольным звоном, а вскоре растерзали его

Дилетант
Природную ДНК превратили в устойчивый биопластик Природную ДНК превратили в устойчивый биопластик

Химики разраболи устойчивый биопластик на основе природной ДНК

N+1
9 супермодных пар обуви, которые тебе могут не подойти — разбираемся почему 9 супермодных пар обуви, которые тебе могут не подойти — разбираемся почему

Рассмотрим актуальные модели обуви и расскажем, чем они опасны

Cosmopolitan
С чистого листа С чистого листа

Филипп Киркоров — о своей семье, стиле и провокационных шоу

OK!
Материнская плата для майнинга: как выбрать лучший вариант? Материнская плата для майнинга: как выбрать лучший вариант?

Как не ошибиться при покупке материнской платы

CHIP
Секс, ложь и гейминг: что скрывал глава Activision Blizzard и сохранит ли он компанию Секс, ложь и гейминг: что скрывал глава Activision Blizzard и сохранит ли он компанию

В чем обвиняют главу Activision Blizzard Бобби Котика

Forbes
Основатель сервиса такси inDriver Арсен Томский: Мы — поджарые ниндзя в стане пухлых хипстеров Основатель сервиса такси inDriver Арсен Томский: Мы — поджарые ниндзя в стане пухлых хипстеров

Арсен Томский — предприниматель, который построил конкурента Uber и Gett

Inc.
Как отключить голову во время секса Как отключить голову во время секса

Как перестать думать о неважном и начать чувствовать?

Psychologies
5 креативных бизнес-идей 5 креативных бизнес-идей

Как наводнение превратилось в фишку ресторана, а такси – в плантацию огурцов

Playboy
Звезды худеют при помощи гвоздестояния: действительно ли работает эта методика Звезды худеют при помощи гвоздестояния: действительно ли работает эта методика

Можно ли избавиться от лишних килограммов при помощи гвоздестояния

Cosmopolitan
Мемристор из льда-XI вместил четыре бита Мемристор из льда-XI вместил четыре бита

Лед-XI можно использовать в качестве надежной и энергонезависимой памяти

N+1
Цифровой этикет, текстовый блокчейн и соцсети в политике: новые навыки для работы в интернетее Цифровой этикет, текстовый блокчейн и соцсети в политике: новые навыки для работы в интернетее

5 книг о том, как ориентироваться в современном цифровом пространстве

Популярная механика
Вселенная победившего матриархата. Роман Юлии Яковлевой и Карины Добротворской «Мужчина апреля» Вселенная победившего матриархата. Роман Юлии Яковлевой и Карины Добротворской «Мужчина апреля»

Отрывок из «Мужчины апреля» — в мире сбылись все пророчества настоящего

СНОБ
Охота на скидки! 10 правил, как выгодно провести «черную пятницу» Охота на скидки! 10 правил, как выгодно провести «черную пятницу»

Чтобы не накупить на распродаже всякую фигню, к вопросу нужно подойти с умом

Cosmopolitan
Владимир Мау: Образование как инвестиция. Что это значит для человека, общества и государства Владимир Мау: Образование как инвестиция. Что это значит для человека, общества и государства

Владимир Мау об образовании как инвестиции

СНОБ
Анонимы и спекулянты: стал ли арт-рынок прозрачнее благодаря блокчейну Анонимы и спекулянты: стал ли арт-рынок прозрачнее благодаря блокчейну

Анализируем самые громкие сделки по продаже NFT-искусства в 2021 году

Forbes
Галина Безрук: «Когда идешь за режиссером, можно забыть про все на свете» Галина Безрук: «Когда идешь за режиссером, можно забыть про все на свете»

Галина Безрук в сериале «Родком»

Cosmopolitan
Как Александра Бортич похудела на 20 кг Как Александра Бортич похудела на 20 кг

Подвиги Саши Бортич: сначала набрать 20 кг, а затем быстро от них избавиться

Cosmopolitan
Большой Эрмитаж Большой Эрмитаж

«Мадонна Литта» Леонардо да Винчи и «Христос-Вседержитель» Тициана

Культура.РФ
Профиль РНК поможет понять причины заболеваний головного мозга Профиль РНК поможет понять причины заболеваний головного мозга

Cеквенирование третьего поколения помогло добыть обширные данные о траскриптоме

N+1
Цветной бархат, уютные шарфы и очень много вельветовых костюмов: из чего состоит гардероб Уэса Андерсона Цветной бархат, уютные шарфы и очень много вельветовых костюмов: из чего состоит гардероб Уэса Андерсона

Главные элементы персонального стиля режиссера Уэса Андерсона

Esquire
Какая вода лучше всего подходит для ДНК: новое исследование Какая вода лучше всего подходит для ДНК: новое исследование

Ученые сравнили распределение натрия и калия в разных растворах вокруг ДНК

Популярная механика
Зубная боль: как защититься от некачественных материалов у стоматолога Зубная боль: как защититься от некачественных материалов у стоматолога

Какие технологии чаще всего подделывают в стоматологиях?

Популярная механика
12 предприимчивых мужчин 12 предприимчивых мужчин

Как 12 очень хитрых и богатых людей попытались изменить правила игры

Playboy
Как охотники за багами и хакеры будут бороться с дискриминацией на рынке труда Как охотники за багами и хакеры будут бороться с дискриминацией на рынке труда

Могут ли нейросети помешать вам получить работу мечты?

Forbes
Открыть в приложении