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

Генетики прочитали ДНК последних охотников-собирателей Гималаев Генетики прочитали ДНК последних охотников-собирателей Гималаев

Генетики проанализировали ДНК больше ста представителей группы рауте

N+1
«Худей давай!»: Абрамов, Гайдулян и другие мужчины, которые высмеивали вес жен «Худей давай!»: Абрамов, Гайдулян и другие мужчины, которые высмеивали вес жен

Известные мужчины, которые вряд ли положительно повлияли на самооценку своих жен

VOICE
Ученые обнаружили настоящие пляжи на Марсе Ученые обнаружили настоящие пляжи на Марсе

Наблюдения показали на Красной планете подземные образования, напоминающие пляжи

Inc.
Пятый элемент Пятый элемент

Дом в Подмосковье с максимально открытым пространством

SALON-Interior
Почему люди пускают слюни во сне Почему люди пускают слюни во сне

Когда кто-то сладко спит, он может начать пускать слюни во сне! Но почему?

ТехИнсайдер
Горный перевал: как Toyota Land Cruiser 300 справился с дорогами в Дагестане Горный перевал: как Toyota Land Cruiser 300 справился с дорогами в Дагестане

Toyota представила новую версию легендарного Land Cruiser с дизельным двигателем

Forbes
Большой Эрмитаж Большой Эрмитаж

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

Культура.РФ
Одна вокруг света: путешествие на лодке и знакомство с индейцами куна Одна вокруг света: путешествие на лодке и знакомство с индейцами куна

146-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко и ее собаки

Forbes
Тургенев, Vogue, сладости: странности и чудачества Федора Достоевского Тургенев, Vogue, сладости: странности и чудачества Федора Достоевского

Странные факты о Федоре Достоевском, которых вы не знали

Esquire
Секскоуч Екатерина Бибишева рассказала, можно ли получать оргазмы в 50 лет Секскоуч Екатерина Бибишева рассказала, можно ли получать оргазмы в 50 лет

«Можно ли отсрочить климакс?»

Cosmopolitan
Эксперимент COSINE-100 не увидел обнаруженной DAMA/LIBRE темной материи Эксперимент COSINE-100 не увидел обнаруженной DAMA/LIBRE темной материи

Источник сигнала в детекторе DAMA/LIBRE остается неизвестным

N+1
В Каире раскопали храм одного из последних египетских фараонов Нектанеба I В Каире раскопали храм одного из последних египетских фараонов Нектанеба I

Археологи обнаружили фрагменты храма при раскопках древнего Гелиополя

N+1
«Мы виделись четыре раза за два года». Женщина раскрыла секрет удачного брака «Мы виделись четыре раза за два года». Женщина раскрыла секрет удачного брака

Именно расстояние делает брак наших героев крепким и счастливым

Cosmopolitan
В здоровых ли вы отношениях? Проверьте по 13 пунктам опросника В здоровых ли вы отношениях? Проверьте по 13 пунктам опросника

Пройдитесь по списку ниже — возможно, вы идеальная пара

Psychologies
Уронили гроб, помпезный пафос, парад и принудиловка: воспоминания и мифы о похоронах Брежнева (и видео) Уронили гроб, помпезный пафос, парад и принудиловка: воспоминания и мифы о похоронах Брежнева (и видео)

Самые помпезные похороны в истории СССР (после похорон Сталина)

Maxim
Мария Нагая: мать Дмитрия и... Лжедмитрия Мария Нагая: мать Дмитрия и... Лжедмитрия

Последняя жена Ивана IV Грозного пережила не только мужа, но и двух сыновей

Дилетант
Искусство жить красиво Искусство жить красиво

История у гостиницы «Метрополь» всегда была непростой

Караван историй
Кокни, скауз и королевский английский: как рождаются акценты в языке Кокни, скауз и королевский английский: как рождаются акценты в языке

Рассказываем о британских акцентах и их происхождении

Популярная механика
Джентльмен удачи Джентльмен удачи

Александр Цыпкин – писатель, сценарист, а с недавних пор и актер дает советы

Playboy
«Удаленка»: кто «не вписался» в новый формат и почему «Удаленка»: кто «не вписался» в новый формат и почему

Многие сотрудники находятся на удаленке и работают, условно говоря, в пижамах

Psychologies
Деликатес из Африки: в чем польза кускуса и как его готовить Деликатес из Африки: в чем польза кускуса и как его готовить

Разбираемся, что такое кускус и чем он полезен для здоровья

РБК
5 странных поводов для ареста в Японии 5 странных поводов для ареста в Японии

В России на эти преступления не обратили бы внимания. Но не в Японии

Лиза
Как основатели фермерского проекта LavkaLavka похоронили бизнес и деньги инвесторов Как основатели фермерского проекта LavkaLavka похоронили бизнес и деньги инвесторов

Почему потухла звезда LavkaLavka и как Акимов намерен реабилитироваться

Forbes
Мал, да удал: короткометражки Дэвида Линча и других известных режиссеров Мал, да удал: короткометражки Дэвида Линча и других известных режиссеров

Неизвестные короткометражки знаменитых режиссеров

Cosmopolitan
Рогатый нянь Рогатый нянь

«Дело Макмартинов» считается самым дорогостоящим судебным разбирательством в США

Maxim
Вырезал сцены с сигаретами и алкоголем и привёз сериал из Японии в США: история Альфреда Кана, популяризовавшего Pokémon Вырезал сцены с сигаретами и алкоголем и привёз сериал из Японии в США: история Альфреда Кана, популяризовавшего Pokémon

Альфред Кан покупал лицензии на игрушки и добивался их всемирной известности

VC.RU
Плюсы минуса Плюсы минуса

Неожиданная польза холодов для здоровья

Лиза
Как утопия ушла в монастырь Как утопия ушла в монастырь

Проект Григория Ревзина «Оправдание утопии». Санкт-галленский план

Weekend
Степные коньки сменили места зимовок в тропической Азии на Средиземноморье Степные коньки сменили места зимовок в тропической Азии на Средиземноморье

Мелкие певчие птицы с равнин Сибири нашли новое место для зимовки

N+1
От $200 к $6 млрд: история Personio, одного из самых дорогих европейских стартапов по разработке ПО От $200 к $6 млрд: история Personio, одного из самых дорогих европейских стартапов по разработке ПО

Гендиректор Personio — как он решил создать бизнес для работы с персоналом

Inc.
Открыть в приложении