Физики продемонстрировали отрицательное преломление звуковых волн

N+1Наука

Синтетическое калибровочное поле вынудило звук преломляться отрицательно

Физики экспериментально продемонстрировали отрицательное преломление звуковых волн в акустических метаматериалах, вызванное возникновением синтетического калибровочного поля. Они показали, что на основе этого эффекта можно создать одностороннее зеркало и волновод. Исследование опубликовано в Science Advances.

Марат Хамадеев

Источник: Yihao Yang et al. / Science Advances, 2021

Очень часто принципы и эффекты, которые возникают в релятивистской квантовой теории поля, находят свои аналоги в твердом теле. Так, большую пользу для физики принесла идея квантования колебаний кристаллической решетке по аналогии с квантованием полей в вакууме. Введенные таким путем квазичастицы — фононы — стали удобным и наглядным инструментом, без которого невозможно представить современную физику твердого тела. Другим примером может служить наблюдение разнообразных релятивистских эффектов с помощью квазичастиц, чья связь энергия-импульс по форме очень похожа на таковую у высокоэнергетических частиц.

Продолжая поиск идей, которые можно было бы наглядно наблюдать в новых материалах, ученые не так давно предложили концепцию синтетических калибровочных полей. Этот термин отсылает к калибровочной инвариантности, то есть, независимости физической теории от глобальных преобразований полей при смене базиса. Чтобы обеспечить эту инвариантность, когда возникают локальные калибровочные преобразования, физики вводят отдельные компенсирующие поля, тоже называемые калибровочными. Такой подход позволил естественным способом ввести в теорию взаимодействие через обмен полями-переносчиками, и, в конечном итоге, объединить всех их кроме гравитации в рамках Стандартной модели.

Оказалось, что похожий принцип реализуется в твердых телах, когда они подвергаются некоторым модуляциям. В этом случае влияние этих модуляций на поведение частиц в материале можно описать так, будто бы на них действуют некие поля, названные синтетическими. Эта идея уже была экспериментально реализована для модуляции в пространстве и во времени. Оказалось, что из-за деформации синтетическими полями дисперсионных соотношений

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Во II тысячелетии до нашей эры британское олово попало на Ближний Восток Во II тысячелетии до нашей эры британское олово попало на Ближний Восток

Во II тысячелетии до н. э олово поступало из Британии на Ближний Восток

N+1
«Красота и Уродство» – альбом, в котором вы точно найдете что-то свое «Красота и Уродство» – альбом, в котором вы точно найдете что-то свое

Разбираем новый релиз Oxxxymiron, который, кажется, пытается угодить всем

GQ
В Словакии обнаружили средневековое золотое кольцо с корундом со Шри-Ланки В Словакии обнаружили средневековое золотое кольцо с корундом со Шри-Ланки

Археологи описали необычное золотое кольцо, найденное в словацком городе Зволен

N+1
Женщина на грани Женщина на грани

Виктория Толстоганова и ее свежая киноработа в мрачном детективе «Казнь»

Harper's Bazaar
Скандинавская ходьба: глупый тренд или топовое упражнение для поддержания здоровья? Скандинавская ходьба: глупый тренд или топовое упражнение для поддержания здоровья?

Оказывают ли какой-то эффект палки в скандинавской ходьбе?

ТехИнсайдер
Спорный руководитель, защитник от политиков и сторонник децентрализации: кем был Джек Дорси для Twitter Спорный руководитель, защитник от политиков и сторонник децентрализации: кем был Джек Дорси для Twitter

Что Джек Дорси сделал для социальной сети Twitter

VC.RU
Одна вокруг света: города-призраки, золотые копи и грозный вулкан Одна вокруг света: города-призраки, золотые копи и грозный вулкан

149-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко: Колумбия

Forbes
Откуда взялось публичное клише о человеческом факторе как виновнике аварий Откуда взялось публичное клише о человеческом факторе как виновнике аварий

На чем основано мнение о том, что человек виновен в большинстве аварий?

Популярная механика
Елена Летучая: «Секрет крепких отношений в искренности!» Елена Летучая: «Секрет крепких отношений в искренности!»

Елена Летучая рассказала об экоактивизме, секретах красоты и счастливом браке

Cosmopolitan
Налоговый вычет за лечение: как получить и какие документы нужны Налоговый вычет за лечение: как получить и какие документы нужны

Как получить налоговый возврат за заботу о своем здоровье

РБК
Почему «беспощадный художник» Серов отказался писать портреты царской семьи Почему «беспощадный художник» Серов отказался писать портреты царской семьи

Серова называли беспощадным художником, и появилось это прозвище не зря

Cosmopolitan
ESG: как заработать на ответственном инвестировании ESG: как заработать на ответственном инвестировании

Как не поддаться моде и научиться инвестировать в хорошие компании?

Forbes
Прототип мобильного приложения: что это и для чего нужен Прототип мобильного приложения: что это и для чего нужен

Прототип — самый простой, быстрый и наглядный способ объяснить идею

Популярная механика
Время первой Время первой

История Зендеи, которой удалось покорить мир в кратчайшие сроки

Cosmopolitan
«Мы думаем инновациями»: как «Иннотех» планирует стать лидером в финтех-разработке «Мы думаем инновациями»: как «Иннотех» планирует стать лидером в финтех-разработке

Как «Иннотех» пришли к бионической модели компании

Forbes
Девятая планета: существует ли она на самом деле? Девятая планета: существует ли она на самом деле?

Зачем и как люди ищут девятую планету Солнечной системы?

Популярная механика
«Дом Gucci»: семейный портрет в интерьере «Дом Gucci»: семейный портрет в интерьере

Черная комедия, замечательная сатира, высмеивающая высшее общество и его нравы

GQ
Яркая классика Яркая классика

Здесь органично сочетаются современный комфорт и красивая стилизация под старину

SALON-Interior
10 мистических фактов о Карлосе Кастанеде 10 мистических фактов о Карлосе Кастанеде

Карлос Кастанеда, следуя «Пути воина», скрывал данные о себе

Maxim
Алена Водонаева: «Я живу для себя и я счастлива» Алена Водонаева: «Я живу для себя и я счастлива»

Звезда рассказала о личной жизни, новой квартире и своем проекте на Youtube

Cosmopolitan
Неприличные удовольствия приличных людей Неприличные удовольствия приличных людей

Любимые произведения Джейн Остен, Льва Толстого, Стэнли Кубрика и других

Weekend
Вызываем грузчиков: 8 признаков, что вам пора съехаться Вызываем грузчиков: 8 признаков, что вам пора съехаться

Когда же наступает время съезжаться?

Cosmopolitan
«Товарищ» Омарова. Как уроженка СССР Сауле Омарова чуть не стала финансовым контролером США «Товарищ» Омарова. Как уроженка СССР Сауле Омарова чуть не стала финансовым контролером США

Сауле Омарова отказалась от борьбы за пост финансового контролера США

СНОБ
Самые популярные янгтаймеры в России Самые популярные янгтаймеры в России

Подборка самых популярны янгтаймеров — автомобилей 70–90-х годов прошлого века

Популярная механика
История бетонного забора с ромбиками История бетонного забора с ромбиками

Esquire разыскал создателя бетонного забора с ромбиками

Esquire
Турецкие ихтиологи переоткрыли «вымершую» рыбу спустя почти 50 лет Турецкие ихтиологи переоткрыли «вымершую» рыбу спустя почти 50 лет

Ихтиологи переоткрыли редкую рыбу — батманского гольца

N+1
Любовь и козы: как семья из Воронежской области строит ферму и продаёт козье молоко Любовь и козы: как семья из Воронежской области строит ферму и продаёт козье молоко

Любовь с козами у Екатерины Дорофеевой началась символично — 14 февраля

Inc.
«Разведенка с прицепом»: не приговор, а манипуляция общественным сознанием «Разведенка с прицепом»: не приговор, а манипуляция общественным сознанием

«Разведенка с прицепом» — это приговор счастливой семейной жизни?

Psychologies
Учёные создали технологию, переводящую инфракрасное излучение в видимый диапазон Учёные создали технологию, переводящую инфракрасное излучение в видимый диапазон

Исследователи придумали способ видеть в инфракрасном диапазоне как в тепловизоре

Популярная механика
Как менялась Анастасия Макеева: от королевы красоты до четырежды жены Как менялась Анастасия Макеева: от королевы красоты до четырежды жены

Как выглядела актриса Анастасия Макеева в разные моменты своей жизни

Cosmopolitan
Открыть в приложении