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

Биядерный лантанидный комплекс оказался сильнейшим молекулярным магнитом Биядерный лантанидный комплекс оказался сильнейшим молекулярным магнитом

В металлорганическом соединении обнаружили связь между атомами двух лантанидов

N+1
Как правильно пить на корпоративных мероприятиях Как правильно пить на корпоративных мероприятиях

Когда алкоголь льется рекой, но вам надо сохранять человеческое лицо

GQ
Лазерная абляция помогла создать компактный источник атомов Лазерная абляция помогла создать компактный источник атомов

Как ученые собираются создать мобильные атомные часы

N+1
Николас Холт – о новом сезоне «Великой», разбитых бокалах и карьерном пути Николас Холт – о новом сезоне «Великой», разбитых бокалах и карьерном пути

Петр Третий еще никогда не был таким душкой

GQ
Sapiens Sapiens

Краткая история человечества

kiozk originals
Байден: год исчезнувших иллюзий Байден: год исчезнувших иллюзий

Президент США пока не оправдывает надежд избирателей

Эксперт
Природную ДНК превратили в устойчивый биопластик Природную ДНК превратили в устойчивый биопластик

Химики разраболи устойчивый биопластик на основе природной ДНК

N+1
Утопия или повседневность? Почему рано говорить о метавселенных Утопия или повседневность? Почему рано говорить о метавселенных

Откуда взялась идея metaverse, что она из себя представляет?

Популярная механика
Скучно не будет: 7 оригинальных идей для тематической вечеринки Скучно не будет: 7 оригинальных идей для тематической вечеринки

Список идей для яркой и незаезженной тематической вечеринки

Playboy
Физики измерили волновые функции свободных дырок Физики измерили волновые функции свободных дырок

Физики исследовали поляризационные свойства компонент высшего порядка

N+1
Женственность и сексуальность: чем они отличаются и как их развить Женственность и сексуальность: чем они отличаются и как их развить

О природе женственности и сексуальности рассказывает психолог

Psychologies
5 советов, как выбрать действительно экологичные продукты и не попасться на крючок маркетологов 5 советов, как выбрать действительно экологичные продукты и не попасться на крючок маркетологов

На что обратить внимание, чтобы выбрать экологичную продукцию

Популярная механика
Почему женщины ненавидят: что такое женская мизогиния и как она влияет на гендерное равенство Почему женщины ненавидят: что такое женская мизогиния и как она влияет на гендерное равенство

Мизогиния: в чем причина неприязни женщин друг к другу?

Esquire
Лингвисты назвали Северо-Восточный Китай прародиной трансевразийских языков Лингвисты назвали Северо-Восточный Китай прародиной трансевразийских языков

Ученые исследовали происхождение трансевразийских языков

N+1
Гангстерский шик: как правильно носить культовую шляпу-федору борсалино Гангстерский шик: как правильно носить культовую шляпу-федору борсалино

Как насчет высококачественной и элегантной шляпы, прошедшей проверку временем?

Playboy
Ошибки, мешающие вам стать увереннее в себе Ошибки, мешающие вам стать увереннее в себе

Как поднять низкую самооценку?

Psychologies
Сексуальная зависимость или просто любовь к сексу? Когда пора бить тревогу Сексуальная зависимость или просто любовь к сексу? Когда пора бить тревогу

Вы «сексоголик» или у вас просто высокое либидо?

Psychologies
15-минутный город будущего или как будут жить наши потомки 15-минутный город будущего или как будут жить наши потомки

По мнению ученых и экоактивистов, будущее за компактными локациями

Playboy
Пластический хирург Тимур Хайдаров — Forbes: «Покажи, что ты гений» Пластический хирург Тимур Хайдаров — Forbes: «Покажи, что ты гений»

Пластический хирург — как выделиться из толпы в условиях жесткой конкуренции

Forbes
Корейский сериал «Зов ада»: о чем это, стоит ли смотреть и правда ли, что он лучше «Игры в кальмара» Корейский сериал «Зов ада»: о чем это, стоит ли смотреть и правда ли, что он лучше «Игры в кальмара»

Еще один корейский сериал «Зов ада». Он правда лучше, чем «Игра в кальмара»?

Maxim
Физики придумали рентгеноскоп «три в одном» Физики придумали рентгеноскоп «три в одном»

физики реализовали многоканальную динамическую рентгеновскую визуализацию

N+1
Документы сгорели, а главный свидетель выпал из вертолёта: золотодобыча, которая стоила акционерам $3 млрд Документы сгорели, а главный свидетель выпал из вертолёта: золотодобыча, которая стоила акционерам $3 млрд

Проект разработки золотого месторождения Bre-X оказался мошенничеством

VC.RU
«Если бы ты меня любил!»: как партнер манипулирует вами «Если бы ты меня любил!»: как партнер манипулирует вами

Бывало ли у вас чувство, что с вашими отношениями что-то не так?

Psychologies
1200 калорий в день: план питания на неделю с рецептами 1200 калорий в день: план питания на неделю с рецептами

План питания на 1200 калорий, рассчитанный на неделю

Cosmopolitan
Вторая квантовая революция Вторая квантовая революция

Сергей Кулик — о том, насколько мы близки к прорыву в квантовых технологиях

Эксперт
Созвездие близнецов: зачем врагам Цукерберга братьям Уинклвосс своя метавселенная Созвездие близнецов: зачем врагам Цукерберга братьям Уинклвосс своя метавселенная

Соперничество между Марком Цукербергом и братьями Уинклвоссами не утихает

Forbes
2001 год: как это было 2001 год: как это было

Конец независимого телевидения, гремит «Тату», космическая эра идет на дно

GQ
Виолетта Чиковани: «Отдайте мой блог!» Виолетта Чиковани: «Отдайте мой блог!»

Блогерка Виолетта Чиковани — о своих проблемах с «Инстаграм»

ЖАРА Magazine
Сошли с экранов: самые красивые актрисы России Сошли с экранов: самые красивые актрисы России

Киноиндустрии есть, кем гордиться

Playboy
Мастопатии не существует: вся правда о популярном диагнозе — рассказывает врач Мастопатии не существует: вся правда о популярном диагнозе — рассказывает врач

Мастопатия: так ли она страшна на самом деле?

Cosmopolitan
Открыть в приложении