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

Ложные вампиры обнялись и поделились друг с другом пищей Ложные вампиры обнялись и поделились друг с другом пищей

Социальное поведение ложныех вампиров оказалось неожиданно сложным

N+1
Как ресторатор Антон Пинский за 5 лет стал главным партнером Аркадия Новикова Как ресторатор Антон Пинский за 5 лет стал главным партнером Аркадия Новикова

Ресторатор Антон Пинский — как он заработал первые деньги на клубном бизнесе

Forbes
Самый научный и логичный в мире: 10 фактов о корейском алфавите Самый научный и логичный в мире: 10 фактов о корейском алфавите

Хангыль: самый простой, логичный и необычный алфавит мира

ТехИнсайдер
Трагические судьбы известных моделей: жуткие убийства и загадочные исчезновения Трагические судьбы известных моделей: жуткие убийства и загадочные исчезновения

Вспоминаем самые жуткие истории из жизни моделей

VOICE
Ешь, двигайся, спи Ешь, двигайся, спи

Как повседневные решения влияют на здоровье и долголетие

kiozk originals
Чудеса Кроноцкого заповедника Чудеса Кроноцкого заповедника

Тундра – это не скучно

Отдых в России
Поверила в себя Поверила в себя

Юлия Снигирь рассказала, как персонаж заставил ее пересмотреть отношение к себе

Grazia
Избранные: есть только двое, с кем Елизавета II готова говорить по телефону Избранные: есть только двое, с кем Елизавета II готова говорить по телефону

Малоизвестные факты о королеве Елизавете II

Cosmopolitan
Сотрясение спорта Сотрясение спорта

Из-за частых сотрясений мозга атлетам угрожает "эпидемия" деменции

Men’s Health
Оказывается, психологическая устойчивость связана с ответом тела на стресс Оказывается, психологическая устойчивость связана с ответом тела на стресс

Стресс может ускорить старение организма

Популярная механика
Телескопы с жидким зеркалом: как это работает Телескопы с жидким зеркалом: как это работает

Есть ли у «жидких ртутных телескопов» будущее?

Популярная механика
Таштыкскую могилу с погребальными куклами и мумиями датировали III–IV веком Таштыкскую могилу с погребальными куклами и мумиями датировали III–IV веком

Археологи исследовали органические материалы из Оглахтинского могильника

N+1
Как завести первое в жизни растение и правильно за ним ухаживать Как завести первое в жизни растение и правильно за ним ухаживать

Отрывок из книги «Ботанический заговор» Виктории Базоевой

СНОБ
Топ-5 Топ-5

Что придумывали шарлатаны до развития доказательной медицины

Популярная механика
Биоархеологи нашли древнекитайскую женщину-карлика Биоархеологи нашли древнекитайскую женщину-карлика

Женщина-карлик из могильника Бэйшэньцзяцяо в городе Сиань

N+1
Праздник по карману Праздник по карману

5 лайфхаков к Новому году: как не разориться на покупках

Лиза
Грозный зовет в ночь Грозный зовет в ночь

Список из шести интересных мест, которые стоит посетить ночью в Грозном

Отдых в России
Марафон обмана Марафон обмана

Факторы, указывающие на то, что на тренингах по обретению счастья тебя разводят

Лиза
Авторские приседания и гадание по ногтям: чем стал биохакинг в современном мире Авторские приседания и гадание по ногтям: чем стал биохакинг в современном мире

Какое отношение биохакинг имеет к тренингам духовного развития?

Forbes
Какое-то волшебство! Какое-то волшебство!

Наши героини не верили в силу гаданий, но желания загадали, и они исполнились

Лиза
Адриен и Клэр Адриен и Клэр

Художники Адриен Мондо и Клэр Барден — о творчестве в паре и будущем

Seasons of life
Нашествия цикад: как и почему раз в 13 или 17 лет из-под земли появляются эти насекомые Нашествия цикад: как и почему раз в 13 или 17 лет из-под земли появляются эти насекомые

Циклы цикад: почему происходит нашествие?

Популярная механика
Бескомпромиссные: разговор Евгения Сангаджиева и Ксении Андриановой — о наставниках, превосходстве индивидуальности над командой, неумении подчиняться Бескомпромиссные: разговор Евгения Сангаджиева и Ксении Андриановой — о наставниках, превосходстве индивидуальности над командой, неумении подчиняться

Евгений Сангаджиев и Ксения Андрианова — крепкий семейный сплав режиссеров

Esquire
Археологи впервые обнаружили курган андроновской культуры к югу от Абакана Археологи впервые обнаружили курган андроновской культуры к югу от Абакана

Ученые раскопали девять могил бронзового века андроновской культуры

N+1
Можно ли управлять эмоциональным «похмельем»? Объясняет психолог Можно ли управлять эмоциональным «похмельем»? Объясняет психолог

Что такое эмоциональное «похмелье» и как им управлять?

Inc.
Как Иоанна Ангеликус была Папой Римским, пока не родила во время крестного хода Как Иоанна Ангеликус была Папой Римским, пока не родила во время крестного хода

Больше двух лет на папском престоле сидела женщина

Cosmopolitan
Вячеслав Чепурченко. Правила игры Вячеслав Чепурченко. Правила игры

Легкие солнечные ветродуи у меня очень хорошо получаются

Коллекция. Караван историй
Идет игра Идет игра

Если виртуальная реальность это будущее, для игроков в онлайн-игры оно наступило

Vogue
Шесть «что будет, если...?», на которые должен ответить стартап Шесть «что будет, если...?», на которые должен ответить стартап

Что будет, если проект не зайдет или кончатся деньги?

Inc.
Новгородцам XI века приглянулось катание на костяных коньках Новгородцам XI века приглянулось катание на костяных коньках

Катание на коньках было популярно во второй половине XI — начале XIII века

N+1
Открыть в приложении