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

За 10 лет арктические дафнии не смогли приспособиться к потеплению За 10 лет арктические дафнии не смогли приспособиться к потеплению

Почему особи бесполых дафний плохо переносят потепление

N+1
Переиграл и уничтожил Переиграл и уничтожил

Евгений Понасенков — как должен одеваться истинный денди и как жить дальше

Собака.ru
Исследование: духи разрушают защитное поле организма. К чему это может привести? Исследование: духи разрушают защитное поле организма. К чему это может привести?

Использование духов и лосьонов способно нарушить микробиом кожи человека

Inc.
Лифтинг в домашних условиях: маски, аппараты и другие методы Лифтинг в домашних условиях: маски, аппараты и другие методы

Несколько способов провести лифтинг лица в домашних условиях

Cosmopolitan
Вход в провал: какие гаджеты опередили свое время и потерпели неудачу Вход в провал: какие гаджеты опередили свое время и потерпели неудачу

Гаджеты, которые обещали перевернуть нашу жизнь, но в итоге потерпели крах

Forbes
Не для инвесторов, а для рабочего класса: почему в Китае растёт рынок дешёвых мини-электрокаров Не для инвесторов, а для рабочего класса: почему в Китае растёт рынок дешёвых мини-электрокаров

Пенсионеры, мигранты и малообеспеченные выбирают миниатюрный электротранспорт

VC.RU
Как развидеть? Снимки звезд в 2021 году, которые никому не понравились Как развидеть? Снимки звезд в 2021 году, которые никому не понравились

10 звездных снимков, которые интернет-пользователи не оценили

Cosmopolitan
Дом, который умеет плавать Дом, который умеет плавать

Почему так сложно переехать на сушу после хаусбота

Отдых в России
ТОП-10 лучших книг за 2021 год в жанре фантастика ТОП-10 лучших книг за 2021 год в жанре фантастика

Лучшие книги и произведениях в жанре фэнтези и фантастики

Популярная механика
Русская музыка: подкаст о главных именах современной академической сцены. Интервью с композиторами Еленой Рыковой и Антоном Васильевым Русская музыка: подкаст о главных именах современной академической сцены. Интервью с композиторами Еленой Рыковой и Антоном Васильевым

Композиторы о творчестве, культурном коде и технологиях

СНОБ
Польза и вред граната для здоровья: советы врача Польза и вред граната для здоровья: советы врача

Что нужно знать о гранате, чем он полезен и как его правильно выбрать?

РБК
Ученые выяснили, какой секс люди считают лучшим в своей жизни Ученые выяснили, какой секс люди считают лучшим в своей жизни

Оказалось, можно вывести формулу лучшего секса

Maxim
Как правильно загадывать желания в Новогоднюю ночь? 8 простых способов Как правильно загадывать желания в Новогоднюю ночь? 8 простых способов

Что сделать, чтобы желания точно исполнились?

Cosmopolitan
10 самых разбогатевших миллиардеров мира — 2021. Рейтинг Forbes 10 самых разбогатевших миллиардеров мира — 2021. Рейтинг Forbes

10 самых разбогатевших миллиардеров в долларовом эквиваленте

Forbes
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
C-25: как создавалась первая советская система ПРО C-25: как создавалась первая советская система ПРО

С-25 – одна из первых в мире систем объектовой противовоздушной обороны

Популярная механика
Проблемы на работе, о которых мы чаще всего говорим в терапии Проблемы на работе, о которых мы чаще всего говорим в терапии

Терапия помогает справиться с вопросами, касающимися работы

Psychologies
Виртуальная работа – я приду туда в субботу: как будут выглядеть офисы будущего Виртуальная работа – я приду туда в субботу: как будут выглядеть офисы будущего

Что станет с традиционными офисами в эпоху VR-реальности?

Playboy
Военные машины прошлого: тенсионные и торсионные орудия античности Военные машины прошлого: тенсионные и торсионные орудия античности

Когда появились и как выглядели первые машины войны античности?

Популярная механика
Блистательное завершение праздничной еды Блистательное завершение праздничной еды

История десерта

Наука и жизнь
5 человек, которые много лет провели в тюрьме по ложным обвинениям 5 человек, которые много лет провели в тюрьме по ложным обвинениям

Из-за ошибок следователей и присяжных вместо одной трагедии мир получает две

Maxim
Самая сложная головоломка в мире. Попробуешь разгадать? Самая сложная головоломка в мире. Попробуешь разгадать?

Мы приготовили для тебя задачку, которую называют самой сложной в мире

Cosmopolitan
59 м² 59 м²

Квартира с яркими акцентами по проекту Ильи Гульянца

AD
Развод без девичьей фамилии: как Петр I избавлялся от своих жен Развод без девичьей фамилии: как Петр I избавлялся от своих жен

О крутом нраве Петра I ходили легенды, и все жены государя познали его гнев

Cosmopolitan
Минус 70 кг: американка похудела вдвое, но не отказалась от бургеров Минус 70 кг: американка похудела вдвое, но не отказалась от бургеров

История Эмбер Клеменс: скинуть вес можно и без отказа от бургеров и мороженого

Cosmopolitan
«Я — это ты, ты — это я»: 7 сериалов про подмену личности «Я — это ты, ты — это я»: 7 сериалов про подмену личности

Лихо закрученные сериалы, в которых герои выдают себя за другого

Cosmopolitan
Ком в горле: что это и насколько опасно Ком в горле: что это и насколько опасно

Ком в горле может быть симптомом серьезного заболевания

РБК
18 любимых фильмов Киану Ривза — от «Большого Лебовски» до «Заводного апельсина» 18 любимых фильмов Киану Ривза — от «Большого Лебовски» до «Заводного апельсина»

Киану Ривз поделился своим списком любимых фильмов в интервью

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
Думали, что это дисбактериоз: у меня нашли рак и удалили часть кишечника Думали, что это дисбактериоз: у меня нашли рак и удалили часть кишечника

Наша героиня о том, как ей удалось вылечить рак желудочно-кишечного тракта

Cosmopolitan
Открыть в приложении