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

«Сапсан» «Сапсан»

Как охотятся сапсаны?

N+1
Как маме с новорожденным ребенком позаботиться о себе Как маме с новорожденным ребенком позаботиться о себе

Как найти время для себя родившей маме

Psychologies
Здоровые привычки для сердца имеют огромный эффект для всего тела Здоровые привычки для сердца имеют огромный эффект для всего тела

Как хорошее здоровье сердца поддерживает работу практически всех систем органов

ТехИнсайдер
Есть ли дружба во френдзоне Есть ли дружба во френдзоне

Дружба между мужчиной и женщиной — это обязательно намек на секс?

СНОБ
Крупным планом: что происходит с отечественным кинорынком Крупным планом: что происходит с отечественным кинорынком

Какое кино сейчас интересно зрителям в России?

Inc.
На завтрак, обед и ужин: как чрезмерное потребление кофе влияет на наш мозг На завтрак, обед и ужин: как чрезмерное потребление кофе влияет на наш мозг

Злоупотребление кофе вредит нашему мозгу. Рассказываем, как именно

Psychologies
С видом на горы: 5 лучших мест для фотографирования на курорте Роза Хутор С видом на горы: 5 лучших мест для фотографирования на курорте Роза Хутор

Где сфотографироваться на Розе Хутор, чтобы гарантированно собрать урожай лайков

Cosmopolitan
От батутов до серфинга: 5 спорт-развлечений под крышей От батутов до серфинга: 5 спорт-развлечений под крышей

Зимняя стужа не повод отказываться от активного досуга

РБК
Разработчик дисплеев дополненной реальности WayRay создал электромобиль для зумеров Разработчик дисплеев дополненной реальности WayRay создал электромобиль для зумеров

WayRay создала трехместный электрокар с дисплеями дополненной реальности

Forbes
Как родительские запреты могут портить нам жизнь Как родительские запреты могут портить нам жизнь

Бывает, человек вырос в хорошей семье, но его взрослая жизнь летит под откос

Psychologies
Опасности метавселенных: что прогнозируют фантасты Опасности метавселенных: что прогнозируют фантасты

Книги о том, какие опасности могут сулить метавселенные

Популярная механика
Пещерным медведям приглянулась для зимовки неандертальская стоянка в Польше Пещерным медведям приглянулась для зимовки неандертальская стоянка в Польше

Неандертальцы собирали рога и кости животных

N+1
Неандертальцам приглянулись зеленые камешки для изготовления орудий Неандертальцам приглянулись зеленые камешки для изготовления орудий

Древние люди использовали змеевик для обработки кости

N+1
Взлом без кражи Взлом без кражи

Британский Центр правительственной связи в поместье Блетчли-парк

Дилетант
Лубянская машина времени. Почему наследники Дзержинского решили ликвидировать «Мемориал»* Лубянская машина времени. Почему наследники Дзержинского решили ликвидировать «Мемориал»*

Россию невозможно вернуть в эпоху «самого вкусного в мире мороженого»

СНОБ
Все фильмы Уэса Андерсона — от худшего к лучшему Все фильмы Уэса Андерсона — от худшего к лучшему

Фильмы Уэса Андерсона: от наименее эмоционального — к самому пронзительному

Esquire
В каких продуктах много витамина D В каких продуктах много витамина D

Как дефицит витамина D можно восполнить с помощью рациона

РБК
5 страхов, мешающих вашей карьере 5 страхов, мешающих вашей карьере

Часто в движении по карьерной лестнице нас тормозят именно эти страхи

Psychologies
Магний: принимать или нет? Магний: принимать или нет?

Перед магией магния не устоять

VC.RU
Дмитрий Брейтенбихер: «Сначала лучше, потом дешевле. Сначала доходы, потом расходы» Дмитрий Брейтенбихер: «Сначала лучше, потом дешевле. Сначала доходы, потом расходы»

ВТБ намерен развивать бизнес по работе с состоятельными клиентами

Forbes
Боги, люди и поганки Боги, люди и поганки

Грибы занимают уникальное место не только в биосфере, но и в истории цивилизации

Вокруг света
Cмола, воск, латекс, полимеры: что жевали люди с древних времен и до наших дней Cмола, воск, латекс, полимеры: что жевали люди с древних времен и до наших дней

Первые «жвачки» существовали еще в древние времена

Популярная механика
«Чудо-пластыри»: эксперт рассказал, как тейпы подтягивают лицо и тело «Чудо-пластыри»: эксперт рассказал, как тейпы подтягивают лицо и тело

Что нам известно о тейпах для лица и тела?

Cosmopolitan
Деконструкция формы и содержимого Деконструкция формы и содержимого

Елена Стафьева о совместном опыте Жака Кавалье-Бельтруда и Фрэнка Гери

Weekend
Если вы не смотрели «Наследников», то настоятельно рекомендуем. Потому что это лучшая драма современного телевидения Если вы не смотрели «Наследников», то настоятельно рекомендуем. Потому что это лучшая драма современного телевидения

Почему «Наследники» — лучший учебник по тому, как устроена современная Америка

Esquire
Остров-музей и графичный бетон: где и как обитает современное искусство Остров-музей и графичный бетон: где и как обитает современное искусство

Самые впечатляющие музеи современного искусства со всего мира

РБК
Самый дорогой орех: чем полезна макадамия Самый дорогой орех: чем полезна макадамия

Что известно о составе и пользе макадамии?

РБК
Почему Стинг, Элтон Джон и Джеки Чан лишили детей наследства? Почему Стинг, Элтон Джон и Джеки Чан лишили детей наследства?

Эти знаменитости считают, что деньги испортят их наследников

Cosmopolitan
Осенняя хандра или депрессия: как отличить? Осенняя хандра или депрессия: как отличить?

Осенняя хандра — абсолютно нормальный процесс, свойственный многим людям

Psychologies

Ожидание и реальность. Да, такое случается не только с платьями с Aliexpress

Playboy
Открыть в приложении