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

Базальтовые бусины в невесомости подтвердили вклад трибоэлектричества в формирование планет Базальтовые бусины в невесомости подтвердили вклад трибоэлектричества в формирование планет

Зачем ученые отправили в суборбитальный полет кучку базальтовых бусин

N+1
Как продать машину быстро, правильно и безопасно: инструкция Как продать машину быстро, правильно и безопасно: инструкция

Казалось бы, чтобы продать автомобиль, нужно всего лишь разместить объявление...

РБК
Древние люди появились в Европе почти 2 миллиона лет назад Древние люди появились в Европе почти 2 миллиона лет назад

Дата появления древних людей в Европе отодвинулась на полмиллиона лет

ТехИнсайдер
Moreart Moreart

Moreart — автор хита, который вошел в музыкальные топы в 139 странах

ЖАРА Magazine
В Турции братьев приговорили к 45376 годам тюрьмы за онлайн-игру про ферму! В Турции братьев приговорили к 45376 годам тюрьмы за онлайн-игру про ферму!

Как была устроена афера создателей игры Ciftlik Bank

ТехИнсайдер
VIP деятельности VIP деятельности

Дмитрий Брейтенбихер о том, как банки перестраиваются в цифровом мире

Esquire
Все новогодние традиции народов мира Все новогодние традиции народов мира

Что мы знаем о традициях празднования Нового года в разных странах мира?

Популярная механика
Нео-классика: все экшен-фильмы с Киану Ривзом — от худшего к лучшему Нео-классика: все экшен-фильмы с Киану Ривзом — от худшего к лучшему

Рейтинг 15 экшен-фильмов с участием Киану Ривза

Esquire
«Мой ребенок боится ошибиться»: что делать «Мой ребенок боится ошибиться»: что делать

Откуда у детей берется глубокая неуверенность в себе?

Psychologies
Редкие фото юной Дэрил Ханны — прекрасной и опасной «медсестры» из «Убить Билла» Редкие фото юной Дэрил Ханны — прекрасной и опасной «медсестры» из «Убить Билла»

Дэрил Ханна вечно юна, длиннонога и прекрасна!

Maxim
Старик и девочка: история фрейлины Алымовой, которую прославили скандалы Старик и девочка: история фрейлины Алымовой, которую прославили скандалы

Глафиры Алымовой — олицетворение аристократок XVIII века

Cosmopolitan
Богатство выбора: что не так с новым исследованием неравенства в мире и в России Богатство выбора: что не так с новым исследованием неравенства в мире и в России

Обновленная база данных о ситуации с неравенством в современном мире

Forbes
Культура фаллосов и вульв Культура фаллосов и вульв

Как археологи искали предков таримских мумий между Алтаем и Скандинавией

N+1
Сотрясение спорта Сотрясение спорта

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

Men’s Health
Программа тренировок для девушек в тренажерном зале Программа тренировок для девушек в тренажерном зале

Как составить эффективную программу тренировок для девушек

VOICE
Мировое правительство Мировое правительство

Тайны женщин семейства Ротшильд

Tatler
Окно за границу: какие меры помогут раскрыть экспортный потенциал российской промышленности Окно за границу: какие меры помогут раскрыть экспортный потенциал российской промышленности

Как развивать экспорт российской продукции?

СНОБ
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
К свободе через мерч К свободе через мерч

GEN Store продвигает идеи независимости от больших брендов

GQ
Портрет новой российской науки: Дмитрий Фомичев — математик, который строит виртуальные ядерные реакторы Портрет новой российской науки: Дмитрий Фомичев — математик, который строит виртуальные ядерные реакторы

Математик Дмитрий Фомичев: самое классное в науке — видеть результат

Esquire
Считаем заново Считаем заново

Как планировать семейный бюджет в условиях нестабильности

Лиза
Дюкан, Кремлевка и другие: почему белковые диеты – зло! Дюкан, Кремлевка и другие: почему белковые диеты – зло!

О плюсах и минусах белковых диет

VOICE
Без аминокислот рынок мяса трясет Без аминокислот рынок мяса трясет

Животноводы столкнулись с дефицитом основных компонентов для кормовых добавок

Эксперт
Пластика vs естественность: как выглядят звездные многодетные мамы Пластика vs естественность: как выглядят звездные многодетные мамы

Рассматриваем, как сейчас выглядят звездные многодетные мамы!

Cosmopolitan
Избегайте этих 5 фраз, когда просите о повышении зарплаты, — эксперт по переговорам Избегайте этих 5 фраз, когда просите о повышении зарплаты, — эксперт по переговорам

Начать разговор о повышении зарплаты часто бывает очень сложно

Inc.
Власти признались, что отключают дорожные камеры в снегопад. Когда и где Власти признались, что отключают дорожные камеры в снегопад. Когда и где

Как работают камеры, если водитель пересечет невидимые под сугробами линии

РБК
Как помочь себе при утренней тревоге Как помочь себе при утренней тревоге

Неудивительно, что по утрам многие из нас испытывают приступы тревоги

Psychologies
«В молодости надо зарабатывать, а когда построишь бизнес — отдавать. Бизнес провалится без доброго взгляда на мир» «В молодости надо зарабатывать, а когда построишь бизнес — отдавать. Бизнес провалится без доброго взгляда на мир»

Что Дмитрий Зимин думал о создании компании, просветительстве и предпринимателях

VC.RU
Польза и вред какао: научные данные Польза и вред какао: научные данные

За что какао ценят диетологи и как правильно его пить?

РБК
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
Открыть в приложении