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

Чернохвостые оленихи унаследовали миграционные маршруты матерей Чернохвостые оленихи унаследовали миграционные маршруты матерей

Как самки оленей учатся мигрировать у собственных матерей

N+1
Вася и Валя, или Когда психолог может помочь влюбленным не проворонить свое счастье Вася и Валя, или Когда психолог может помочь влюбленным не проворонить свое счастье

Как специалист может помочь развеять связанных с прошлым химер?

СНОБ
Ответственность за три четверти ожидаемых случаев рака желудка возложили на хеликобактер Ответственность за три четверти ожидаемых случаев рака желудка возложили на хеликобактер

Хроническая инфекция хеликобактер служит основной причиной рака желудка

N+1
Недетские страсти: как сложились судьбы знаменитых вундеркиндов Недетские страсти: как сложились судьбы знаменитых вундеркиндов

Вундеркинды, которым не помогли их одаренность и таланты

VOICE
Чистота Чистота

Почему современная одержимость гигиеной может принести больше вреда, чем пользы

kiozk originals
Преступления лондонского расчленителя кошек приписали лисицам-падальщицам Преступления лондонского расчленителя кошек приписали лисицам-падальщицам

Ученые выяснили, кто стоит за волной расчленений кошек, охватившей Лондон

N+1
Во что на самом деле обходится космический туризм миллиардеров для нашей планеты: обращение ученых Во что на самом деле обходится космический туризм миллиардеров для нашей планеты: обращение ученых

Один полет корабля выделяет в атмосферу безумное количество углекислого газа

Популярная механика
Омлет с сахаром Омлет с сахаром

Открываем французскую литературу для детей

Seasons of life
Модное просвещение: 8 фильмов о дизайнерах, которые можно посмотреть  на каникулах Модное просвещение: 8 фильмов о дизайнерах, которые можно посмотреть  на каникулах

Красивые и вдохновляющие истории, которые понравятся не только любителям моды

Esquire
Так и есть: что имеет смысл добавить, а что – убрать из новогоднего меню? Так и есть: что имеет смысл добавить, а что – убрать из новогоднего меню?

Как трансформировать праздничное меню в трапезу продуманного зожника

Esquire
Ошибка Google Play: как исправить проблему Ошибка Google Play: как исправить проблему

Как избавиться от ошибки Google Play без особых усилий

CHIP
Миллиарды с низких цен Миллиарды с низких цен

IPO Fix Price стало одним из крупнейших в России за последние 10 лет

Forbes
Как не мерзнуть в мороз? Как не мерзнуть в мороз?

Одежда с электроподогревом. Что это такое?

Maxim
Как стать самым молодым оперирующим хирургом-онкологом и зачем врачу психотерапевт Как стать самым молодым оперирующим хирургом-онкологом и зачем врачу психотерапевт

Хирург-онколог рассказал, как совмещать практику хирурга с управлением клиникой

Forbes
Как душе угодно Как душе угодно

Спасение утопающих в сезонной хандре больше не дело рук самих утопающих

Harper's Bazaar
Рассказ Людмилы Петрушевской «Черное пальто. Страшные случаи» Рассказ Людмилы Петрушевской «Черное пальто. Страшные случаи»

Рассказ «Фонарик» Людмилы Петрушевской

СНОБ
«Стал отцом русского рэпа»: Оксимирон выпустил альбом «Красота и уродство» «Стал отцом русского рэпа»: Оксимирон выпустил альбом «Красота и уродство»

Оксимирон представил новый альбом. Критики уже оставил отзывы на композиции

Cosmopolitan
Да их тут тысячи! Да их тут тысячи!

Ксения Букша о любви к мемам и анекдотам

Weekend
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
По напиткам, которые мужчина заказывает в баре, можно узнать о нем всю подноготную! По напиткам, которые мужчина заказывает в баре, можно узнать о нем всю подноготную!

Скажи мне, что ты пьешь, и я скажу, кто ты!

Maxim
От пионера доставки продуктов в России до потери лидерства и продажи: краткая история ритейлера «Утконос» От пионера доставки продуктов в России до потери лидерства и продажи: краткая история ритейлера «Утконос»

Начинал со «столов заказов», одним из первых отказался от офлайн-магазинов

VC.RU
Газуй Рейсинг. Toyota LC 300 с дизелем Газуй Рейсинг. Toyota LC 300 с дизелем

Версия GR Sport превосходна с любым мотором

4x4 Club
66 м² 66 м²

Светлая квартира по проекту Артема и Лии Бабаянц

AD
Учёные обнаружили, что за нашими тёмными и негативными мыслями скрывается вполне измеримый фактор Учёные обнаружили, что за нашими тёмными и негативными мыслями скрывается вполне измеримый фактор

Тёмный фактор личности — что это такое и как он влияет на нас?

Популярная механика
Греф назвал главный барьер для «метавселенной имени Цукерберга» Греф назвал главный барьер для «метавселенной имени Цукерберга»

Герман Греф: чтобы реально воплотить метавселенные, потребуется много времени

Forbes
Польза и вред мандаринов для здоровья: советы врача Польза и вред мандаринов для здоровья: советы врача

Разбираемся, чем могут быть полезны мандарины

РБК
Круче «Секса в большом городе»: 10 действительно актуальных сериалов про женщин Круче «Секса в большом городе»: 10 действительно актуальных сериалов про женщин

Интересные и современные сериалы про женщин

Cosmopolitan
Почему не стоит покупать детям слишком много игрушек Почему не стоит покупать детям слишком много игрушек

Как правильно выбирать детям игрушки?

Популярная механика
Цветная капуста – настоящий суперфуд: вот 8 фактов, которые это доказывают Цветная капуста – настоящий суперфуд: вот 8 фактов, которые это доказывают

Суперфуды – это не только очень дорогие экзотические продукты

Cosmopolitan
Ученые предложили новую модель темной материи с тяжелыми составными частицами Ученые предложили новую модель темной материи с тяжелыми составными частицами

Группа физиков-теоретиков предложила новую модель темной материи

N+1
Открыть в приложении