Hawking이 물리학을 어떻게 바꾸는 지 아스피린처럼 해산되는 블랙홀

 

 

 

.중력은 원자 적 입자의 동역학에 수학적으로 관련이있다

 

 

2018 년 12 월 18 일 Princeton University 캐서린 자도 넬라 (Catherine Zandonella) , 야구를 지구로 되돌려 보내고 블랙홀의 성장을 지배하는 중력 (Gravity)은 수학적으로 우리 주변의 모든 문제를 구성하는 아 원자 입자의 특이한 장난과 관련이 있습니다. 크레딧 : JF Podevin

 

앨버트 아인슈타인의 책상은 여전히 ​​프린스턴의 물리학과 2 층에 있습니다. 방정식으로 덮인 천장부터 바닥까지 칠판 앞쪽에 위치한이 책상은 지옥 같은 천재의 정신을 구현 한 것으로 보인다. 그는 현재 부서에 현재있는 거주자들에게 "그래, 아직 해결 했니?"라고 묻는다. 아인슈타인은 하나의 일관된 틀에서 자연 세계를 설명하기 위해 통일 이론에 대한 자신의 목표를 결코 달성하지 못했습니다. 지난 세기 동안 연구자들은 " 표준 모델 "에서 알려진 4 가지 물리력 중 3 가지 사이의 연결을 결합 했지만 네 번째 힘 인 중력은 항상 홀로 존재했습니다. 더이상. Princeton 교수진 및 여기에서 훈련 한 다른 사람들의 통찰력 덕분에 중력은 아인슈타인이 상상했던 방식과는 거리가 멀지 만 추위에서 가져 왔습니다. 아직 "모든 것의 이론"은 아니지만 20 년 전 제시된이 틀은 아인슈타인의 중력 이론이 다른 물리학 분야와 관련된 놀라운 방법을 보여 주며 연구자들에게 애매한 문제를 해결할 수있는 새로운 도구를 제공합니다 질문. 핵심 통찰력은 야구를 지구로 되돌려 보내고 블랙홀 의 성장을 지배하는 중력 이 수학적 으로 우리 주변의 모든 문제를 구성 하는 원자 입자 의 특이한 장난과 관련 된다는 것입니다. 이 계시는 과학자들이 물리학의 한 가지 분과를 사용하여 물리학의 다른 관련없는 영역을 이해할 수있게합니다. 지금까지이 개념은 블랙 홀이 온도를내는 이유부터 나비의 박동 날개가 세계의 다른면에서 폭풍을 일으킬 수있는 방법에 이르기까지 다양한 주제에 적용되었습니다. 중력과 원자 입자 사이의 이러한 관계는 물리학을위한 일종의 Rosetta stone을 제공합니다. 중력에 관한 질문을하면, 원자 입자에 관한 설명을 얻을 수 있습니다. 그 반대. "이것은 엄청나게 풍부한 분야로 밝혀졌습니다"라고 Igor Klebanov는 1990 년대이 분야의 초기 잉크를 생성 한 Princeton의 Eugene Higgins 교수를 말했다. "그것은 많은 물리학 분야의 교차점에 놓여있다." 문자열의 작은 비트에서 이 서신의 씨앗은 1970 년대에 연구원들이 쿼크 (quarks) 라 불리는 작은 원자 입자를 탐사 할 때 뿌려졌다. 이 실재물은 양성자 안에 러시아 인형처럼 둥지를 짓고 모든 물질을 구성하는 원자를 차지합니다. 그 당시 물리학 자들은 두 개의 양성자를 얼마나 강하게 부딪쳤더라도 양자를 방출 할 수 없다는 것을 알았습니다. 양자는 양성자 안에 갇혀있었습니다. 쿼크 감금에 종사 한 한 사람은 Princeton의 Joseph Henry 물리학 교수 Alexander Polyakov였습니다. 쿼크는 글루온 (gluons)이라고 불리는 다른 입자들에 의해 "함께 접착 (glued)"된다는 것이 밝혀졌습니다. 연구자들은 글루온이 서로 쿼크를 묶는 줄로 조립 될 수 있다고 생각했습니다. Polyakov는 입자의 이론과 현의 이론 사이의 연결 고리를 훑어 보았지만, 그 작업은 Polyakov의 말로는 "손으로 물결 치고"정확한 예는 없었습니다. 한편, 근본적인 입자가 실제로 진동하는 현 (string)의 작은 조각이라는 생각은 1980 년대 중반 이륙하여 "문자열 이론"이 많은 주요 물리학 자의 상상력을 털어 놓았습니다. 아이디어는 간단합니다 : 진동하는 바이올린 끈이 다른 음표를 발생시키는 것처럼, 각 현의 진동은 입자의 질량과 행동을 예고합니다. 수학적 아름다움은 저항 할 수 없었고 입자 만이 아니라 우주 자체를 설명 할 수있는 방법으로 끈 이론에 대한 열정을 불러 일으켰습니다.

 

크레딧 : JF Podevin

 

Polyakov의 동료 중 한 명인 Klebanov가 1996 년 Princeton의 부교수로 Ph.D.를 받았습니다. 10 년 전의 프린스턴. 그 해 Klebanov는 대학원생 인 Steven Gubser와 박사후 연구원 인 Amanda Peet과 함께 끈 이론을 사용하여 글루온에 대한 계산을 한 다음, 그 결과를 블랙홀 이해에 대한 문자열 이론 접근 방식과 비교했습니다. 그들은 두 가지 접근 방식이 매우 비슷한 대답을 제시한다는 사실에 놀랐다. 1 년 후, Klebanov는 블랙홀 (black hole)에 의한 흡수율을 연구하였고, 이번에는 그들이 정확히 일치한다는 것을 발견했다. 그 작업은 글루온과 블랙홀의 예에 국한되었습니다. Juan Maldacena는 1997 년에 좀 더 일반적인 관계로 조각을 끌어 들이기 위해 통찰력을 얻었습니다. 그 당시, 박사 학위를 취득한 Maldacena. 프린스턴 대학은 하버드 대 조교수였습니다. 그는 특별한 형태의 중력과 입자를 묘사하는 이론 사이의 일치를 발견했습니다. Maldacena의 추측의 중요성을 알게 된 Gubser, Klebanov 및 Polyakov로 구성된 Princeton 팀은 아이디어를보다 정확한 용어로 공식화 한 관련 논문을 작성했습니다. 이 아이디어로 즉시 취해진 다른 물리학 자는 대학 캠퍼스에서 약 1 마일 떨어진 곳에 위치한 독립적 인 연구 센터 인 IAS (Institute for Advanced Study)의 에드워드 위튼 (Edward Witten)이었다. 그는 아이디어를 더욱 구체화 한 논문을 저술했으며, 1997 년 말과 1998 년 초에이 세 논문의 결합으로 수문이 열렸습니다. "이것은 근본적으로 새로운 종류의 연결이었습니다."라고 박사 학위를받은 끈 이론 분야의 리더 인 Witten이 말했다. 1976 년 Princeton에서 Princeton 물리학 교수로 재직 한 방문 강사입니다. "20 년 후, 우리는 그걸 완전히 파악하지 못했습니다." 같은 동전의 양면 이 관계는 중력과 원자 입자 상호 작용이 동일한 동전의 양면과 같은 것을 의미합니다. 한 편에는 아인슈타인의 1915 일반 상대성 이론에서 파생 된 확장 된 중력 버전이있다. 다른 측면에서는 원자 입자의 거동과 상호 작용을 대략적으로 설명하는 이론이 있습니다. 후자의 이론은 Large Hadron Collider를 포함하여 수많은 실험에서 엄격한 테스트에서 살아남은 물질과 그 상호 작용을 설명하기위한 프레임 워크 인 "표준 모델"(사이드 바 참조)에서 입자와 힘의 카탈로그를 포함합니다. 표준 모델에서 양자 행동은 구워집니다. 우리가 입자 레벨까지 내려갈 때 우리 세계는 양자 세계입니다. 특히 표준 모델에는 중력이 없다. 그러나 양자 행동은 다른 세 세력의 기초입니다. 왜 중력은 면역입니까? 새로운 프레임 워크는 토론에 중력을 불러옵니다. 그것은 정확하게 우리가 알고있는 중력이 아니라, 여분의 차원을 포함하는 약간 변형 된 버전입니다. 우리가 알고있는 우주는 4 차원을 가지고 있습니다. 3 차원은 우주에서 물체를 정확히 나타내는 것입니다. 예를 들어, 아인슈타인의 책상의 높이, 너비 및 깊이, 그리고 네 번째 차원의 시간입니다. 중력 설명은 우주가 5 차원에서 발견 된 위치에 따라 재사용되는 익숙한 4 차원 평면 공간의 복사본을 포함하는 우주로 곡선을 이루게하는 5 차원을 추가합니다. 이 이상한 곡선의 시공간은 아인슈타인의 공동 작업자 인 네덜란드의 천문학 자 빌렘 드 시터 (Willem de Sitter )의 반대로 시터 (Ant-de Sitter, AdS) 공간으로 불린다 . 1990 년대 후반의 돌파구는이 항 - 시터 공간의 가장자리 또는 경계의 수학적 계산이 등각 자장 이론 (conformal field theory, CFT)이라고하는 수학적 관계에 의해 기술 된 원자 입자의 양자 거동에 관련된 문제에 적용될 수 있다는 것입니다. 이 관계는 4 개의 시공간 차원에서의 입자 이론과 5 차원에서의 끈 이론 사이에서 Polyakov가 일찍이 엿볼 수 있었던 링크를 제공합니다. 이 관계는 이제 중력을 입자와 관련시키는 몇 가지 이름으로 이어지지 만 대부분의 연구자들은 AdS / CFT (ADSCFT라고도 함) 서신이라고 말합니다.

 

크레딧 : JF Podevin

 

큰 문제를 해결하기 이 서신에는 많은 실제적인 용도가 있습니다. 예를 들어, 블랙홀을 가져 가라. 늦은 물리학자인 Stephen Hawking은 블랙홀에 열을 방출 할 수있는 얽힌 입자가 있기 때문에 블랙홀에 온도가 발생한다는 것을 발견함으로써 물리학 공동체를 깜짝 놀라게했습니다. 캘리포니아 대학 산타 바바라에서 Tadashi Takayanagi와 Shinsei Ryu가 AdS / CFT를 사용하여 새로운 학습 방법을 발견했습니다. 전문가들의 호감을 사로 잡는 방식으로 Hawking의 통찰력을 넓혀주는 기하학적 관점에서의 얽힘. 또 다른 예를 들자면, 연구원들은 나비의 날개가 퍼덕 거리는 것과 같이 무작위로 중요하지 않은 사건이 먼 허리케인과 같은 대규모 시스템에 엄청난 변화를 가져올 수 있다고 말하는 카오스 이론을 고정시키기 위해 AdS / CFT를 사용하고 있습니다. 카오스를 계산하는 것은 어렵지만 가능한 가장 혼란스러운 양자 시스템 중 하나 인 블랙홀이 도움이 될 수 있습니다. 스탠포드 대학의 스티븐 셰커 (Stephen Shenker)와 더글라스 스탠포드 (Douglas Stanford)가 말다 스케 나 (Maldacena)와 함께 작업하면서 AdS / CFT를 통해 블랙 홀이 양자 혼란을 어떻게 모델링 할 수 있는지를 보여줍니다. Maldacena는 AdS / CFT 서신이 답할 수있는 희망은 블랙홀 안에서 어떤 특이점이있는 무한히 밀집된 지역이 어디에 있는지에 대한 질문입니다. 지금까지 관계는 우리에게 외부에서 보여지는 블랙홀의 그림을 제공한다고 Iris의 칼 P. 파인 버그 (Carl P. Feinberg) 교수 인 말다 세나 (Maldacena)는 말했다. Maldacena는 "블랙홀 내부의 특이점을 이해하기를 희망한다"고 말했다. "이것을 이해하면 아마도 빅뱅에 대한 흥미로운 교훈이 될 것입니다." 중력과 현과의 관계는 초기에 Polyakov와 Witten의 작업을 통해, 그리고 나중에 IAS에서 있었던 Klebanov와 Matt Strassler에 의해 Quark 감금에 대한 새로운 시각을 제시합니다. 그것들은 그 관계를 어떻게 사용할 수 있는지에 대한 몇 가지 예일뿐입니다. "그것은 대단히 성공적인 아이디어입니다."Gubser는 프린스턴 물리학 교수입니다. "그것은 한 사람의 시선을 강요합니다. 그것은 당신을 밧줄로 묶어 다른 분야에서 밧줄로 치고, 이론 물리학에 유리한 위치를 제공합니다." 이 관계는 심지어 중력의 양자 본질을 풀 수 있습니다. "그것은 양자 관점에서 중력을 이해하는 데 가장 좋은 단서 중 하나입니다."라고 Witten은 말했습니다. "우리는 아직 실종 된 것이 무엇인지 모르기 때문에 궁극적으로 얼마나 큰 그림이 될지 말할 수 없다." 그럼에도 불구하고 AdS / CFT 서신은 강력한 반면 실제 우주와 정확히 같지 않은 단순한 시공간에 의존합니다. 연구자들은 고온 초전도뿐만 아니라 중 이온의 충돌 모델링에 대한 Gubser의 연구를 포함하여 이론을 일상 생활에보다 폭넓게 적용 할 수있는 방법을 찾기 위해 노력하고 있습니다. 또한해야 할 일 목록에 기초적인 물리적 원리에 의존하는이 서신의 증거를 개발하고 있습니다. 1909 년 물리학 교수 인 Herman Verlinde는 물리학과의 교수이며 문자열 이론 의 전문가 인 Einstein의 책상에서 사무실 공간을 공유 하고 있다고 Einstein은 만족하지 못할 것이라고 말했다 . Verlinde는 "때로는 그가 아직 거기에 앉아 있다고 상상한다."라고 말하며 "나는 우리가 진전을 생각할 것"이라고 말했다. 추가 정보 : 아스피린과 같이 용해되는 블랙홀 : 어떻게 Hawking이 물리학을 변화 시켰는가? :에 의해 제공 프린스턴 대학 

https://phys.org/news/2018-12-gravity-mathematically-dynamics-subatomic-particles.html?utm_source=menu&utm_medium=link&utm_campaign=item-menu

 

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나만의슬픔-김돈규

 

.Hawking이 물리학을 어떻게 바꾸는 지 아스피린처럼 해산되는 블랙홀

 

 

2018 년 3 월 14 일 Mariëtte Le Roux Hawking은 때때로 Einstein 이후 가장 영향력있는 이론 물리학 자로 묘사되었는데 블랙홀은 정말로 blac이 아니었다 고 말했다. Hawking은 때때로 Einstein 이후 가장 영향력있는 이론 물리학 자로 묘사되었는데 블랙홀은 전혀 검은 색이 아니며 입자를 방출해야한다고 말했다.

 

스티븐 호킹 박사는 1970 년대 중반에 블랙홀이 물방울에 아스피린처럼 서서히 용해되는 방사선을 누출 시킨다고 주장하면서 그는 우주의 핵심 교리를 뒤엎었다. 알버트 아인슈타인 (Albert Einstein)은 1915 년에 블랙홀 의 존재를 예측하여 일반 상대성 이론을 발표 한 이래로 빛을 포함하여 주변에있는 모든 것을 삼 키는 것으로 생각되었습니다. 블랙홀은 물질과 에너지가 절대로 벗어날 수없는 밑바닥의 구덩이라고 생각했습니다. 그러나 호킹 박사는 때때로 아인슈타인 이후 가장 영향력있는 이론 물리학 자라고 묘사하면서 블랙홀은 전혀 검은 색이 아니며 입자를 방출해야한다고 말하면서 질문했다. 그렇게하면서, 그는 물리학 자들에게 끊임없는 두통을 겪었습니다. 지금까지 모든 실험적 테스트에 견디지 못한 Einstein의 이론은 원자의 "양자"구에서 입자의 거동을 설명하지 못합니다. Hawking의 블랙홀 이론은 처음에는 논란의 여지가있는 것으로 여겨지는 두 가지 주류 물리학 이론 인 일반적인 상대성 이론과 양자 역학 사이의 가능한 교량을 지적했습니다. "호킹 박사는 양자 역학으로 인해 중력으로 만들어진이 물질이 실제로 입자를 방출 할 수 있다는 것을 깨달았습니다."카디프 대학의 천체 물리학 자 패트릭 서튼 (Patrick Sutton)은 AFP에 말했다. "이것은 중력과 중력 이론을 양자 역학과 연결시키는 물리적 과정을 가진 최초의 사례입니다." 그 메커니즘은 수요일 - 아인슈타인의 생일로 사망 한 유명한 과학자의 이름을 따서 "호킹 (Hawking) 방사능"으로 명명되었습니다. 그리고 완전히 새로운 블랙홀 초상화를 그렸습니다. "스티븐 호킹 박사는 원자와 기본 입자의 물리학을 지배하는 양자 법칙이 블랙홀에 적용될 때 놀라운 결과는 실제로 블랙홀이 방사선을 방출해야한다는 것을 발견했다"고 멜버른 대학의 물리학 자 Raymond Volkas는 호주 사이언스 미디어 센터. '모든 것의 이론' Hawking은 블랙홀은 복사열을 방출하기 때문에 실제로 온도가 있음을 보여주었습니다. 그리고 질량과 에너지를 잃을 때 그들은 천천히 움츠 리고 결국 증발합니다 - 서튼 (Sutton)에 따르면, "진정한 충격"이라는 명제. "호킹 박사의 가장 중요한 과학 유산은 블랙홀이 아스피린처럼 물속에 천천히 녹는다는 그의 생각"이라고 뉴 사우스 웨일즈 대학의 리사 하비 스미스 (Lisa Harvey-Smith)는 말했다. 그러나 Hawking 방사능은 새로운 문제, 소위 "블랙홀 정보 역설"을 야기했다. 블랙홀이 사라지면 처음에 들어간 물질과 에너지의 모든 우주론 정보도 사라질 것입니다. 그러나 물리학은 정보가 결코 사라지지 않을 것이라고 예측합니다. 호킹 자신은 블랙홀 정보가 궁극적으로 사라질 것이라는 사실에 대해 처음에 내기를하면서이 지점에 대해 베팅을 양보했었다. 영국의 우주 론자 마틴리스 (Martin Rees)는 "여전히 발견 된 지 40 년이 지난 논쟁과 논쟁의 주제 인 이론적 관심의 대상이다. 호킹 박사 (Hawking)의 전 공동 연구자는 방사선 이론 이 "역사적인 어떤 종이보다 이론 물리학 자들에게 더 많은 불면의 밤"을 초래 한다고 설명했다 . Hawking 방사선 은 양자 역학 과의 일반 상대성 을 통일 할 수있는 "New Physics", "모든 것의 이론"에 대한 지속적인 탐구에 막대한 영향을 미쳤습니다 . 이론 물리학에 대한 그의 깊은 각인 외에 많은 사람들은 호킹 박사의 우주론을 주제로 한 책 "시간의 간략한 역사"를 통해 자신의 관심과 경력에 동기를 부여하면서 호킹 박사의 과학 대중화에 공헌했다. 하비 스미스 대변인은 "대중의 과학 이해에 대한 그의 영향은 거의 측정 할 수 없다.

 

더 자세히 살펴보기 : Stephen Hawking : '그의 실험실은 우주였습니다' 

https://phys.org/news/2018-03-black-holes-dissolving-aspirin-hawking.html#nRlv

 

 

.분자 감금소의 에너지 절약 가능성을 열어주는 기계 학습 연구

 

2018 년 12 월 18 일, 오레곤 주립 대학의 스티브 런데 버그 (Steve Lundeberg) , 학점 : Oregon State University

 

Nanosized 케이지는 과학 및 산업 분야에서 에너지 소비를 줄이는 데 큰 역할을 할 수 있으며, Oregon State University의 기계 학습 연구는 이러한 주목할만한 분자의 배치를 가속화하는 것을 목표로합니다. OSU에서 연구중인 다공성 유기 케이지 분자 는 가스 분자를 선택적으로 포획 할 수있어 화학 분야에서 수행되는 무수한 가스 분리에서 엄청난 에너지 절감 효과를 거둘 수 있습니다. "이러한 다공성 분자 고형물은 가스를 차별적으로 흡수하는 스폰지와 유사합니다."라고 ACS 중앙 과학 (Central Science) 지에 게재 된 화학 공학 조교수 겸 조교수 인 Cory Simon은 말했습니다 . 화학 혼합물의 분리 및 정제는 세계 에너지 소비 의 10 % 이상을 차지합니다 . 다공성 케이지 분자는 그 구조에 고유 한 나노 크기의 공동을 가지며 가스 분자는 흡착을 통해 이들 공동 내에 끌어 당겨 져서 갇히게됩니다. "그러나 각 케이지는 다른 가스보다 쉽게 ​​특정 가스를 흡착하며,이 특성은 가스 혼합물을 에너지 효율적으로 분리하는 데 케이지를 잠재적으로 유용하게합니다"라고 Simon은 말했습니다. 그러나 이들 중 하나를 만들고 그 특성을 테스트하기 위해 합성 될 수있는 수천 개의 케이지 분자가 실험실에서 수개월 걸리고 산업에서 수백 가지의 화학적 분리가 필요합니다. 따라서 계산 방법을 통해 가능성을 분류하고 현재 작업중인 최상의 분자를 찾을 필요가 있습니다. Simon은 주어진 공동의 모양이 가장 쉽게 끌어 당기는 가스 분자를 담당한다는 아이디어를 이용했습니다 . Simon과 학생 Arni Sturluson, Melanie Huynh 및 Arthur York은 캐비티 모양 및 흡착 특성에 따라 케이지 분자를 분류하고 그룹화하기 위해 "감독되지 않은"기계 학습 방법을 사용했습니다. 감독받지 않는다는 것은 컴퓨터가 자체적으로 모양 / 속성 관계에 대해 학습 한 것을 의미합니다. 그것을 가르치기위한 레이블이 주어지지 않았습니다. "데이터를 알고리즘에 표시하면 데이터에서 패턴 구조를 자동으로 찾습니다."라고 Simon은 말했습니다. 연구자들은 CT 스캔에 의해 생성 된 이미지와 유사한 각각의 3 차원 "다공성"이미지를 산출하기 위해 컴퓨터로 스캔 한 74 개의 실험적으로 합성 된 다공성 유기 케이지 분자의 교육 데이터 세트를 사용했습니다. "이러한 3-D 이미지를 기반으로 우리는 얼굴 인식 알고리즘 인 eigenfaces에서 영감을 받아 유사한 모양의 구멍으로 케이지를 그룹화했습니다." "특이 값 분해를 사용하여 케이지의 3D 이미지를 저 차원 벡터로 인코딩했습니다." Simon은 사람들의 얼굴을 비유하여 프로세스를 설명합니다. "당신이 얼굴에 대해 할 수있는만큼 많은 정보를 보존하면서 모든 사람의 얼굴을 2 차원 적 산점도의 한 지점으로 매핑해야한다고 상상해보십시오." "그래서 각 얼굴은 단지 두 개의 숫자로 묘사되고 비슷한 모양의 얼굴은 산점도에서 가까이에 그룹화됩니다. 기본적으로 singular value 분해는이 인코딩을 수행하지만 다공성 케이지 분자에 대해서는 수행하지 않습니다." 연구 결과에 따르면 학습 된 인코딩은 다공성 케이지의 공동의 현저한 특징을 포착하고 공동의 형태 와 관련된 케이지의 특성을 예측할 수 있음이 입증되었습니다 . "우리의 방법은 일반적으로 다른 형태의 다공성 물질 및 분자 형태의 충치를 잠재 성있게 표현하는 데 적용 할 수 있습니다."라고 Simon은 말했습니다.

더 자세히 살펴보기 : 복잡한 분자 혼합물을 분리하기 위해 개발 된 새로운 기술 더 자세한 정보 : Arni Sturluson 외, Eigencages : 다공성 케이지 분자의 잠재 공간 학습, ACS Central Science (2018). DOI : 10.1021 / acscentsci.8b00638 저널 참조 : ACS Central Science :에 의해 제공 오레곤 주립 대학

https://phys.org/news/2018-12-machine-learning-molecular-cages-energy-saving-potential.html

 

 

 

.얼음 마찰의 새로운 모델은 과학자들이 빙하가 흐르는 방법을 이해하는 데 도움이됩니다

 

 

2018 년 12 월 18 일, 미국 물리 연구소 ,사진은 알프레드 베게너 연구소의 폴라 연구원 폴라 6 (Polar 6)이 2016 년에 실시한 설문 조사에서 찍은 79 N 빙하, 그린란드 사진입니다.이 그림은 미끄럼 마찰의 기여도가 높은 빠른 빙하 흐름을 보여줍니다. 크레딧 : Julia Christmann, AWI 20 세기 초반부터 거의 모든 지구의 빙하가 후퇴하거나 녹아 들었습니다. 빙하는 행성의 토지 면적의 10 퍼센트를 차지하며 담수의 75 퍼센트를 포함합니다. 또한 빙하가 녹아 내리는 물은 지구의 해수면 상승의 거의 3 분의 2를 차지합니다. 생태계가 어렴풋이 나타나고 있음에도 불구하고, 빙하의 움직임은 얼마나 큰 얼음 덩어리가 암반과 접촉하여 얼마나 투명하고 유동하는지에 대한 연구가 부족하기 때문에 제대로 이해되지 않고 있습니다. 기반암의 거칠기, 얼음 층 경계면의 온도 및 물이 채워진 공동의 존재는 마찰에 영향을 미치고 얼음이 어떻게 흐를 지에 영향을줍니다. 이러한 요인을 연구하면 인공위성과 항공기에 의한 원격 레이더 감지로 인해 빙하의 움직임을 추적 할 수 있지만 얼음과 바위의 자세한 특성을 측정하기 위해 수천 피트의 얼음을 피할 수는 없습니다. The Journal of Chemical Physics 지의 새로운 논문에서 독일의 Jülich 연구 센터의 이론 물리학 자 보 페르손 (Bo Persson)은 빙하 흐름에 대한 중요한 통찰력을 제공하는 새로운 얼음 마찰 모델에 대해 설명합니다. 페르손 (Persson)은 고정 접촉 또는 서로 미끄러지는 고무 표면에 대한 이전의 연구에 관심을 기울였다. 빙하의 경우 암반 및 얼음 거칠기와 같은 요인과 국부적 인 압력 변동으로 인한 연화 - 용융 및 결빙의 영향을 조사했습니다. "기반암 표면 거칠기 때문에 압력이 변동합니다."라고 그는 설명했다. "암반에 큰 충돌이있을 경우 범프에 대한 얼음 압력은 얼음이 범프에 대해 움직이는 쪽이 더 높습니다."- 얼음의 녹는 온도를 낮 춥니 다. "내 이론의 가장 중요한 공헌은 그것이 미끄럼 중 충치의 형성을 정확히 묘사하고 흐르는 빙하의 전형적인 미끄럼 속도에서 캐비테이션이 실제로 발생한다는 것을 보여주는 것"이라고 Persson은 말했다. 극지방의 얼음 덩어리와 같은 대부분의 두꺼운 빙하의 경우, 얼음과 기반암 사이의 온도는 지열과 마찰에 의한 얼음의 용융 온도에 가깝습니다. 결과적으로 충치는 거의 항상 가압 수로 채워집니다. Persson은 ice-bedrock interface에서이 물의 존재로 인해 두 가지 효과가 있다고 설명한다 : 그것은 겹쳐진 얼음의 무게의 일부를 운반하고 그것은 암반을 더욱 윤활시킨다. "두 가지 효과는 얼음 마찰을 감소시킬 것"이라고 그는 말했다. "빙하와 암반 사이의 마찰은 극지방의 빙하가 녹아서 빙하가 흐르고 해수면이 증가하는 것을 예측하는 데 매우 중요합니다. "우리는 얼음 시트 제작자들이 우리 모델의 빙상 바닥을 더 잘 풀 수 있어야합니다. 이것은 우리에게 공통적 인 수치 적 방법 을 필요로합니다 ."빙하 학자 Angelmke Humbert는 빙벽 현상에 대해 연구하고있는 Bremerhaven의 Alfred Wegener 연구소 소장은 말했다. 시트 모델링 및 인공위성을 이용한 빙상 및 빙하 원격 감지 . "시뮬레이션이 2100 년 또는 2300 년까지 시뮬레이션을 실행하기에 충분히 빠를 필요가있을 때 더욱 까다로운 일입니다. 보의 연구는 암반 의 조도에 의해 수행되는 핵심 역할을 상기시켜줍니다 . 공중 레이더 조사. " 탐험가 들은 빙하 아래 숨겨진 더러운 비밀을 폭로합니다.

 

더 자세한 정보 : "얼음 마찰 : 하드 무작위로 거친 침대 표면에서 미끄러지는 빙하", Journal of Chemical Physics (2018). DOI : 10.1063 / 1.5055934 저널 참조 : Journal of Chemical Physics 제공 : 미국 물리 연구소 

https://phys.org/news/2018-12-ice-friction-scientists-glaciers.html#nRlv

 

 

 

 

.초박형 밴드 갭 반도체로서 산화 갈륨의 가능성에 대한 평가

 

 

 

2018 년 12 월 18 일, 미국 물리 연구소 초박형 밴드 갭 반도체로서 산화 갈륨의 가능성에 대한 평가 반도체 소자에 전력을 공급하는 데 중요한 중요한 물질 특성을 보여주는 오각형 다이어그램. 학점 : 응용 물리학 저널 (2018) DOI : 10.1063 / 1.5062841

 

 

마이크로 일렉트로닉 디바이스에서, 밴드 갭은 하부 재료의 전기 전도성을 결정하는 중요한 요인이다. 큰 밴드 갭을 갖는 물질은 일반적으로 전기를 잘 전도시키지 않는 절연체이며 더 작은 밴드 갭을 갖는 물질은 반도체이다. 초 광대역 (UWB)을 갖는보다 최근의 반도체 클래스는 실리콘 카바이드 (SiC) 및 질화 갈륨 (GaN)과 같은 성숙 밴드 갭 물질로 제조 된 종래의 소형 밴드 갭 실리콘 기반 칩보다 훨씬 더 높은 온도 및 전력에서 작동 할 수있다. 에서 응용 물리학 저널 , 플로리다 대학의 연구진은 미국 해군 연구소와 한국 대학 (Ga2O3를를 가장 유망한 UWB 화합물, 산화 갈륨 중 하나에 대한 특성, 기능, 전류 제한 및 미래 개발에 대한 자세한 관점을 제공 ). 갈륨 산화물은 실리콘의 1.1eV를 왜성 (dwarfs)하고 SiC 및 GaN이 나타내는 3.3eV를 초과하는 4.8 전자 볼트 (eV)의 매우 넓은 밴드 갭을 갖는다. 그 차이는 Ga2O3에 실리콘, SiC 및 GaN이 파괴되는 일없이 큰 전기장을 견딜 수있는 능력을 부여합니다. 또한 Ga2O3는 짧은 거리에서 동일한 양의 전압을 처리합니다. 따라서 더 작고 효율적인 고출력 트랜지스터를 생산하는 데 매우 중요합니다. "산화 갈륨은 마이크로 전자 장치에 매우 적합한 기판을 반도체 제조업체들에게 제공 합니다 ."라고 플로리다 대학 (University of Florida)의 재료 과학 및 공학 교수 인 Stephen Pearton은 말했다. "이 화합물은 풍력 터빈과 같은 대체 에너지 원에서 전기를 전력 계통으로 이동시키는 전기 자동차 또는 컨버터를 충전하는 배전 시스템에 이상적으로 사용됩니다." Pearton과 그의 동료들은 Ga2O3가 MOSFET으로 잘 알려진 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터의 기반이 될 수있는 가능성에 대해서도 조사했다. "전통적으로이 작은 전자 스위치는 랩톱, 스마트 폰 및 기타 전자 제품 에 사용하기 위해 실리콘으로 만들어졌습니다 ."라고 Pearton은 말했습니다. "전기 자동차 충전소와 같은 시스템의 경우 실리콘 기반 장치보다 높은 전력 수준에서 작동 할 수있는 MOSFET이 필요합니다. 갈륨 산화물 이 솔루션이 될 수 있습니다." 이러한 첨단 MOSFET을 구현하기 위해 저자들은 소자에서 열을 효과적으로 추출 할 수있는 열 관리 기법과 함께 향상된 게이트 유전체가 필요하다는 결론을 내렸다. Pearton은 Ga2O3가 실리콘 이후의 차세대 반도체 재료로 SiC와 GaN을 대체하지 않을 것이라고 결론을 내렸지 만, 초박형 밴드 갭 시스템에 접근 할 수있는 전력 범위와 전압 범위를 확장하는 데 더 큰 역할을 할 것으로 보인다 . "가장 유망한 애플리케이션은 전기 자동차 및 태양 광 태양 광 시스템과 같은 전력 조절 및 배전 시스템의 고전압 정류기와 같을 수있다 "고 그는 말했다. 추가 정보 : 여러분이 기다리고있는 전자 트랜지스터

 

자세한 정보 : SJ Pearton et al. Perspective : 초 고전력 정류기 및 MOSFET을위한 Ga2O3, Journal of Applied Physics (2018). DOI : 10.1063 / 1.5062841 저널 참조 : Journal of Applied Physics 제공 : 미국 물리 연구소

https://phys.org/news/2018-12-gallium-oxide-ultrawide-bandgap-semiconductor.html#nRlv

 

 

 

 

 

.비스타를 사용하여 밝고 새로운 고속 적색 변속 퀘이저

 

 

 

2018 년 12 월 18 일 Tomasz Nowakowski, Phys.org 보고서 , VHS J0411-0907의 SED 피팅 결과 상단 패널은 데이터 (검정색)에 가장 적합한 퀘이사 모델 측광 (적색)을 보여줍니다. 청색 선은 추측 모델 측광에 사용되는 퀘이사 스펙트럼 템플릿 용입니다. 백그라운드의 채워진 영역은 Pan-STARRS, VISTA 및 WISE 필터를 나타냅니다. 아래의 두 번째 패널은 데이터와 피팅 간의 나머지를 총 오류로 나눈 값을 보여줍니다. 아래의 두 패널은 브라운 드워프 모델과 동일한 것을 보여줍니다. 마지막으로 하단 패널에는 AB 크기와 함께 각 필터에 2000 개의 컷 아웃이 표시됩니다. 신용 : 폰스 외., 2018.

 

천문학에 대한 표시 및 적외선 조사 망원경 (VISTA)를 사용하여, 천문학 자들은 약 6.8의 적색 편이에 새로운 밝은 퀘이사를 발견했다. VHS J0411-0907로 명명 된 새로 확인 된 퀘이사는 적색 편이가 6.7보다 높은 알려진 퀘이사 중 근적외선 J- 대역에서 가장 밝은 물체이다. 이 발견은 12 월 6 일 arXiv.org에 게재 된 논문에보고되었습니다. 가장 거대한 블랙홀에 의해 강화 된, 높은 적색 편이 (6.0 이상 )를 지닌 밝은 퀘이사 (또는 유사 별 물체, QSO) 는 우주의 화학적 진화를 가장 효과적으로 강조하는 가장 밝은 비콘으로 인식되기 때문에 천문학 자에게는 중요합니다. 그러나 이러한 개체는 매우 드물고 찾기가 어렵습니다. 현재까지 대 면적 광학 및 적외선 조사 덕분에 약 100 개의 높은 적색 변이 퀘이저가 발견되었습니다. 이 숫자는 우주 진화의 초기 단계에 대한 우리의 지식을 크게 향상 시키기에는 아직 충분하지 않습니다. 영국의 캠브리지 대 (University of Cambridge)의 Estelle Pons가 이끄는 천문학 팀은 밝고 높은 적색 변이 퀘이사 목록에 또 다른 중요한 추가 사실을 발견했다. 근적외선 VISTA Hemisphere Survey (VHS)를 사용함으로써, 연구원들은 적색 편이가 6.82 인 새로운 퀘이사를 발견했으며, VHS J0411-0907이라는 호칭을 받았다. 새로운 QSO는 VISTA의 근적외선 데이터, Panoramic Survey Telescope 및 Rapid Response System (Pan-STARRS)의 광학 데이터, NASA의 Wide-Field Infrared의 중간 적외선 데이터를 사용하여 SED (spectral energy distribution) 분류에 의해 선택되었습니다. Survey Explorer (WISE). "색 선택과 SED 피팅 χ 2 선택 을 결합함으로써 , 우리는 6.82의 적색 편이에서 새로운 높은 z 퀘어 VHS J0411-0907을 발견했습니다"라고 천문학 자들은 논문에서 썼습니다. 연구에 따르면, VHS J0411-0907은 약 189 quattuordecillion erg / s의 보로 메트릭 광도, 약 6 억 3,300 만 태양 질량의 블랙홀 질량 및 약 2.37의 Eddington 비율을 가지고 있습니다. 연구자들은이 매개 변수들이 VHS J0411-0907을 가장 높은 Eddington 비율을 가진 퀘이사와 6.5 이상의 적색 편이를 가진 알려진 QSO들 중에서 가장 낮은 블랙홀 덩어리 중 하나로 만든다고 지적했다. "이 퀘이사의 높은 Eddington 비율은 Super-Eddington 비율로 성장하는 저 질량 BH [블랙홀] 씨앗의 시나리오와 일치합니다. 특히, VHS J0411-0907은 적색 편이가 6.7 이상인 9 개의 알려진 퀘이사 중 가장 밝은 근적외선 J- 대역 연속체 크기를 가지고 있으며 Pan-STARRS 조사에서 가장 높은 적색 편이 QSO를 나타냅니다. VHS J0411-0907은 VHS를 사용하여 발견 된 6.5 이상의 적색 편이를 가진 일곱 번째 퀘이사입니다. Pons의 팀은이 설문 조사 를 사용하는 추가 연구 가 수십 개의 새로운 고속 적색 변이 퀘이사를 발견 할 것으로 기대하고 있습니다. "Jiang et al. (2016)의 광도 함수를 기반으로 VHS-ATLAS, VHS-ATLAS의 J- 밴드 제한 깊이에 대해 6.5 <z <7.0 인 약 20, 34, 15 quasars를 10,000 deg2의 VHS에서 검출 할 것으로 예상된다. DES 및 VHS-GPS 각각 7 x 9.5의 약 6, 14 및 5 퀘이사 에 더하여 천문학 자들은 지적했다.

 

더욱 자세히 살펴보십시오 : 천문학 자들은 새로운 빛나는 높은 적색 편이의 퀘이사를 발견합니다 . 추가 정보 : Estelle Pons et al. 비스타에서 발견 된 새로운 밝은 z = 6.82 퀘이사 : VHS J0411-0907. [astro-ph.GA] arxiv.org/abs/1812.02481 

https://phys.org/news/2018-12-bright-high-redshift-quasar-vista.html#nRlv

 

 

 

 

 

.supermassive 블랙홀 주위에 코로나의 신비가 깊어짐

 

 

2018 년 12 월 18 일, 이학 블랙홀 이 컴퓨터 시뮬레이션 , 이 컴퓨터 시뮬레이션 이미지는 은하의 핵에서 초대 질량 블랙홀을 보여줍니다. 중앙의 검정 영역은 블랙홀의 이벤트 지평선을 나타내며, 거대한 물체의 중력 그립을 벗어날 수있는 빛이 없습니다. 블랙홀의 강력한 중력은 주변의 공간을 파운데이션 거울처럼 왜곡시킵니다. 배경 별의 빛은 검은 구멍으로 별을 쳐다 보듯이 늘어나고 얼룩 져 보인다. 크레디트 : NASA, ESA, D. Coe, J. Anderson, R. van der Marel (STScI)

 

RIKEN과 JAXA의 연구원은 북부 칠레에 위치한 ALMA 라디오 관측소의 관측을 이용하여 일본 국립 천문대 (NAOJ)를 포함한 국제 컨소시엄이 처음으로 두 개의 초대 질량 검정 근처의 자기장의 세기를 측정했다 중요한 유형의 은하계의 중심에 구멍이 있습니다. 놀랍게도, 자기장의 힘은 은하의 중심에있는 블랙홀 주변에서 관찰되는 과열 플라즈마의 구름 인 "코로나 (coronae)"에 전력을 공급하기에 충분하지 않은 것처럼 보입니다. 은하 의 중심에 있는 초대 질량 블랙홀 은 때로는 그들의 은하계를 빛나게하며 태양 주위의 코로나와 비슷하게 주변에 과열 플라즈마의 코로나를 가지고있는 것으로 오래 전부터 알려져왔다 . 블랙홀의 경우이 코로나는 섭씨 10 억의 놀라운 온도로 가열 될 수 있습니다. 태양과 마찬가지로 코로나는 자기장 에너지에 의해 가열되었다고 오래 생각되었다. 그러나 이러한 자기장은 블랙홀 주변에서 측정 된 적이 없었으며 정확한 메커니즘에 관한 불확실성을 남겼습니다. 연구진은 2014 년 논문에서 블랙홀을 둘러싸고있는 플라즈마 내의 전자 가 코로나에 자력과 함께 존재하기 때문에 싱크로트론 방사 (Synchrotron radiation) 라고 불리는 특별한 종류의 빛을 방사 할 것이라고 예측했다 . 특히,이 복사는 장파장과 저주파수의 전자기파를 의미 하는 무선 대역에 있게됩니다 . 그리고이 그룹은이 분야를 측정하기 시작했습니다. 그들은 약 2 억 광년 떨어져있는 IC 4329A와 약 5 억 8 천만 광년 떨어진 NGC 985라는 천문학적 인 용어로 활발한 은하 핵이라는 두 가지 "가까운"데이터를 조사하기로 결정했습니다. 그들은 칠레의 ALMA 관측소를 사용하여 측정을 시작한 후 미국의 VLA 관측소와 호주 의 ATCA 관측소 에서 서로 다른 주파수 대역을 측정하는 다른 두 대의 전파 망원경의 관측과 비교했습니다 . 팀은 실제로 블랙홀에 의해 쏟아져 나오는 "제트기"의 방출뿐만 아니라 싱크로트론 방사로 인한 방사능 초과가 있음을 확인했습니다. 관측을 통해 팀은 코로나가 약 40 개의 슈바르츠 실트 반경 크기, 즉 빛이 빠져 나갈 수없는 블랙홀의 반경과 약 10 가우스의 강도를 가졌다 고 추론했다. 자기장은 지구의 표면에 있지만 전형적인 냉장고 자석에 의해 주어진 것보다 상당히 적습니다. "놀라운"요시유키 이노우에의 출판 용지의 주요 저자 말한다 천체 물리학 저널 우리는 두 개체에서 코로나 라디오 싱크로트론 방사선의 방출을 확인하지만,이 자성 밝혀이다 " 필드는 우리가 측정 이 블랙홀 주변 에서 코로나 의 강렬한 가열을 유도하기에는 너무 약하다 . " 그는 또한 같은 현상이 두 은하에서 관찰되었으며 이것이 일반적인 현상 일 수 있음을 암시합니다. 미래를 바라 보는 이노우에 그룹은 초고속 블랙홀 (supermassive black holes) 근처의 환경에서 일어나고있는 일들을 더 잘 이해하기 위해 라디오 방출에 수반되는 강력한 감마선의 징후를 모색 할 계획이라고 밝혔다 . 추가 정보 : 자기장이 블랙홀 활동의 열쇠 일 수 있습니다.

 

 

자세한 정보 : Yoshiyuki Inoue 외. 인근의 능동적 인 Supermassive Black Holes에서의 코로나 마그네틱 활동 탐지, The Astrophysical Journal (2018) DOI : 10.3847 / 1538-4357 / aaeb95 저널 참조 : 천체 물리학 저널 제공 : RIKEN 

https://phys.org/news/2018-12-mystery-coronae-supermassive-black-holes.html#nRlv

 

A&B, study(egg mainhotspot project)

B/http://www.mdpi.com/2072-4292/10/8/1261
A/https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0