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

«История России языком дворянских гербов» «История России языком дворянских гербов»

Какое изображение можно считать гербом?

N+1
Главный специалист по продуктивности Google назвала 4 стратегии эффективного управления временем Главный специалист по продуктивности Google назвала 4 стратегии эффективного управления временем

Четыре совета, которые помогут вам усилить свой тайм-менеджмент

Inc.
Наиболее сохранившиеся животные ледникового периода Наиболее сохранившиеся животные ледникового периода

Эти доисторические животные дают возможность заглянуть в прошлое

ТехИнсайдер
Подушка безопасности: виды, функции и неисправности Подушка безопасности: виды, функции и неисправности

Как система безопасности автомобиля спасает водителя и пассажиров при аварии?

РБК
11 способов становиться немного умнее каждый день 11 способов становиться немного умнее каждый день

Интеллект, как и тело, требует правильного питания и регулярных тренировок

Psychologies
Игра «Лила» Игра «Лила»

Светские интроверты, рестораторы Галактион и Элина Табидзе

Tatler
Все слышали про белый шум. Но что такое розовый, коричневый и синий шум? Все слышали про белый шум. Но что такое розовый, коричневый и синий шум?

Сколько цветов шума существует в мире и как они действуют на людей?

Популярная механика
Больше, чем транспорт: как велосипед превратился в идейный символ Больше, чем транспорт: как велосипед превратился в идейный символ

Как люди развивали велосипед и превращали его в символ своих идей

Популярная механика
«Окно» в культуру: зачем Аркадий Ротенберг тратит миллионы на оперное образование «Окно» в культуру: зачем Аркадий Ротенберг тратит миллионы на оперное образование

В театре «Новая опера» в саду «Эрмитаж» второй сезон открыто «Окно»

Forbes
Бизнес вкрутую: как открыть кафе для завтраков и зарабатывать по 3 млн рублей в месяц Бизнес вкрутую: как открыть кафе для завтраков и зарабатывать по 3 млн рублей в месяц

Основательницы Eggsellent: как проект стал приносить более 3 млн рублей в месяц

Forbes
Вещи на века Вещи на века

«Дедушкин» пиджак и стоптанные ботинки – апофеоз аристократизма!

Playboy
Как изгнанный из армии Сергей Петров стал миллиардером и под давлением продал «Рольф» Как изгнанный из армии Сергей Петров стал миллиардером и под давлением продал «Рольф»

Как создатель «Рольфа» заработал состояние, а потом был вынужден продать бизнес

Forbes
Портрет новой российской науки: Мария Назарова — нейробиолог, управляющая нейронами на расстоянии Портрет новой российской науки: Мария Назарова — нейробиолог, управляющая нейронами на расстоянии

Нейробиолог Мария Назарова: мы еще так мало знаем о мозге

Esquire
Портрет новой российской науки: Майя Каленова — химик-технолог, которая плавит радиоактивный металл Портрет новой российской науки: Майя Каленова — химик-технолог, которая плавит радиоактивный металл

Химик-технолог Майя Каленова: будущее за атомной энергетикой

Esquire
Гаргульи Гарибальди Гаргульи Гарибальди

Готический замок в селе Хрящевка притягивает тысячи туристов

Отдых в России
Психолог из Оксфорда объяснила, как помочь своему мозгу эффективнее справляться со стрессом Психолог из Оксфорда объяснила, как помочь своему мозгу эффективнее справляться со стрессом

Как восстановить контроль над своим «мозгом в режиме угрозы»

Inc.
Как увеличить член: 12 способов в домашних условиях и у специалиста Как увеличить член: 12 способов в домашних условиях и у специалиста

Как увеличить размер члена и действительно ли тебе это нужно?

Playboy
Мама, я инвестор! Инструкция по работе со стартапами Мама, я инвестор! Инструкция по работе со стартапами

Как стать частью венчурной индустрии с нуля

Inc.
Дожить до ручки Дожить до ручки

Борис Филановский о новых перьях и старых играх

Weekend
Человек-Паук, Халк и другие: кого из супергероев ждет здоровая старость Человек-Паук, Халк и другие: кого из супергероев ждет здоровая старость

Как образ жизни супергероев скажется на их жизни в будущем?

Psychologies
Беседы с Михаилом Пиотровским: «Хороший тон: Разговоры запросто, записанные Ириной Кленской» Беседы с Михаилом Пиотровским: «Хороший тон: Разговоры запросто, записанные Ириной Кленской»

Отрывок из книги Ирины Кленской о музейных сокровищах и людях

СНОБ
Почему не стоит менять полосу движения в пробке, чтобы быстрее добраться до места - ответ ученых Почему не стоит менять полосу движения в пробке, чтобы быстрее добраться до места - ответ ученых

Исследование, которое помогло объяснить, почему лучше не менять полосу в пробке

Популярная механика
Зачем пить горячую воду: 5 важных причин носить с собой термос с кипятком Зачем пить горячую воду: 5 важных причин носить с собой термос с кипятком

Почему полезно пить горячую воду и может ли она заменить лекарства?

Cosmopolitan
Что такое дефицит калорий и как его рассчитать, чтобы похудеть? Что такое дефицит калорий и как его рассчитать, чтобы похудеть?

Одного решения сбросить вес для похудения недостаточно

Cosmopolitan
Все толстеют, а ты похудей: 7 советов, которые помогут скинуть вес за праздники Все толстеют, а ты похудей: 7 советов, которые помогут скинуть вес за праздники

А что ты скажешь, если ты не поправишься, а похудеешь?

Cosmopolitan
5 ошибок основателей Planner 5D Сергея Носырева и Алексея Шереметьева 5 ошибок основателей Planner 5D Сергея Носырева и Алексея Шереметьева

Самые болезненные ошибки основателей сервиса Planner 5D

Inc.
Омлет с сахаром Омлет с сахаром

Открываем французскую литературу для детей

Seasons of life
Разрушительный треугольник: как я потеряла и дружбу, и любовь Разрушительный треугольник: как я потеряла и дружбу, и любовь

Выбирать из двух близких людей того, кто тебе больше дорог, — невозможно

Psychologies
Поменяться местами. Чем опасны сексуальные двойные стандарты Поменяться местами. Чем опасны сексуальные двойные стандарты

Как за мужчинами и женщинами закрепились роли в сексе

СНОБ
И сбоку бантик И сбоку бантик

Простые и эффектные идеи упаковки подарков

Лиза
Открыть в приложении