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

Буддийские и даосские храмы Китая оказались убежищами для вековых деревьев Буддийские и даосские храмы Китая оказались убежищами для вековых деревьев

На территории буддийских и даосских храмов Китая сохранились вековые деревья

N+1

Исполнилось 68 лет с момента испытаний первой советской водородной бомбы

Популярная механика
ГМ-бактерия разрушила избыточные оксалаты в кишечнике крыс и людей ГМ-бактерия разрушила избыточные оксалаты в кишечнике крыс и людей

Как ученые создали бактерию для борьбы с кишечной гипероксалурией

N+1
Задать жару Задать жару

Хого – горячее блюдо, которое подают на праздники для большой компании

Вокруг света
Как заснуть буквально за минуту: способ, который все мы бессознательно используем Как заснуть буквально за минуту: способ, который все мы бессознательно используем

Как помочь своему организму заснуть?

Maxim
Прощай, мой господин: как разводились в Османской империи Прощай, мой господин: как разводились в Османской империи

Почему мужчины искали «промежуточных» мужей бывшим женам?

Cosmopolitan
Большой Эрмитаж Большой Эрмитаж

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

Культура.РФ
«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
«Пока однажды я не поймала плечом пулю». Отрывок из книги белорусской писательницы Юли Артемовой «Пока однажды я не поймала плечом пулю». Отрывок из книги белорусской писательницы Юли Артемовой

Отрывок из книги Юлии Артемовой «Я и есть революция» — о любви и взрослении

СНОБ
Тест: Чего вы хотите на самом деле, когда мечтаете о деньгах? Тест: Чего вы хотите на самом деле, когда мечтаете о деньгах?

А какая у вас мотивация зарабатывать? Пройдя тест, вы узнаете ответ

Psychologies
Кимчи, лаваш и васёку: какая еда входит в список мирового наследия ЮНЕСКО Кимчи, лаваш и васёку: какая еда входит в список мирового наследия ЮНЕСКО

Ни оливье, ни крабового в списке нет.

Playboy
8 необычных мужских эрогенных зон 8 необычных мужских эрогенных зон

Рассказываем о чувствительных зонах мужчин

Psychologies
Трактор от А до Я: из чего состоит, как работает и для чего на самом деле нужен Трактор от А до Я: из чего состоит, как работает и для чего на самом деле нужен

Как устроены и почему так ценятся современные тракторы

Популярная механика
Доминируй, подчиняйся. Что люди ищут и находят в БДСМ-практиках Доминируй, подчиняйся. Что люди ищут и находят в БДСМ-практиках

Как на самом деле доминирование и подчинение помогают избавиться от травм

СНОБ
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
Тетушка Тильда, которая помнит все Тетушка Тильда, которая помнит все

«Память»: первый англоязычный фильм Апичатпонга Вирасетакуна

Weekend
Огневые точки Огневые точки

Используя любую возможность собраться, герои «Татлера» протоптали новые маршруты

Tatler
Как выбрать игровую клавиатуру: советы для геймеров Как выбрать игровую клавиатуру: советы для геймеров

На какие параметры нужно обратить внимание при выборе игровой «клавы»

CHIP
Back in the U.S.S.R. Back in the U.S.S.R.

Что рекомендовали советским женщинам журналы 70–80-х годов?

Cosmopolitan
Метавселенная за $5 млрд: как бренды зарабатывают в выдуманном мире Метавселенная за $5 млрд: как бренды зарабатывают в выдуманном мире

Метавселенная — это реальность, а не будущее

Forbes
Большое плавание Большое плавание

Ольга Бодрова и Валерий Степанов — о любви, семье и моде

Vogue
Валерий Плотников. Друзей моих прекрасные черты Валерий Плотников. Друзей моих прекрасные черты

Валерий Плотников рассказывает, как он создавал портреты легендарных личностей

Караван историй
Как приучить ребенка к экологической ответственности: 6 шагов Как приучить ребенка к экологической ответственности: 6 шагов

Как привить ребенку полезные экопривычки?

Psychologies
Цветы, призрак и яйцо Фаберже: 7 необычных бутылок алкоголя, которые украсят коллекцию Цветы, призрак и яйцо Фаберже: 7 необычных бутылок алкоголя, которые украсят коллекцию

Алкоголь может быть не только напитком, но и предметом искусства

Playboy
Самая сильная боль: ты точно испытывала ее хотя бы раз в жизни Самая сильная боль: ты точно испытывала ее хотя бы раз в жизни

Иногда боль бывает такой сильной, что ее просто невозможно терпеть

Cosmopolitan
Вадим и Марк Лапины Вадим и Марк Лапины

Вадим Лапин и его сын Марк, создатели Ginza Project и ресторана Grecco

Собака.ru
Лайфхаки для туриста: как увезти из путешествия красивые фото Лайфхаки для туриста: как увезти из путешествия красивые фото

Есть «сувениры», любовь к которым объединяет почти всех туристов, – фотографии

Популярная механика
Татьяна Доронина. Королева Лир Татьяна Доронина. Королева Лир

Московские театральные события напоминают мыльную оперу или индийскую мелодраму

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
Настасья Самбурская: «Мечтаю сыграть барби» Настасья Самбурская: «Мечтаю сыграть барби»

Настасья Самбурская — о роли мечты, кино и музыке

Лиза
Открыть в приложении