암흑 물질 실험에서 axions의 증거가 발견되지 않음

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Matt Monro. Sunrise, Sunset

 

 

.태양의 변동성이 워커 셀을 약화시킵니다.

에 의해 오르후스 대학 크레딧 : CC0 공개 도메인

영국, 덴마크, 독일의 국제 연구팀은 열대 태평양에서 11 년 흑점주기의 서명에 대한 강력한 증거를 발견했다. 그들은 열대 우림의 패턴에 영향을 미치는 열대 태평양 지역의 거대한 대기 흐름 시스템 인 워커 순환 (Walker Circulation)에 중점을 둔 압력, 지표풍 및 강수의 역사적 시계열을 분석했습니다. 그들은 태양 방사 조도가 증가하는 기간 동안 무역풍이 약화되고 워커 순환이 동쪽으로 이동한다는 것을 밝혀냈다. 옥스포드 대학의 박사후 연구원 인 Stergios Misios는 "우리는 열대 태평양에서의 관찰 결과가 매우 짧으며 다른 경년 변동을 어떻게 제거해야하는지 매우 신중해야합니다. 지난 60 년간을 다루는 데이터에서 우리는 태양주기 최대치와 관련된 수년간 워커 셀의 강력한 감속을 발견했습니다. " 이 분석은 바람의 이상 현상의 변화와 함께 열대성 강수의 지배적 인 패턴이 태양주기 최대치 동안 중앙 태평양으로 이동 함을 보여줍니다. 결과적으로 강수량은 인도네시아와 서태평양에서 감소하고 중앙 태평양에서 증가합니다. 태양 신호를 증폭시키는 간단한 메커니즘 대부분의 경우 적절한 통계 조사에서 살아남지 못한 수많은 주장들이 있었기 때문에 기후에 미치는 태양 영향의 문제는 길고 논란의 여지가있다. 그러나 통계적 검증 외에 훨씬 더 어려운 문제가 있습니다. 들어오는 태양 복사의 미세한 변화가 어떻게 중요한 기후 변화를 일으킬 수 있습니까? "곧 우리는 관측에서 발견 한 바람의 이상 현상의 크기가 방사성 고려만으로는 설명 할 수 없다는 것을 깨달았습니다. 태양으로부터 오는 것이라면 워커의 약화를 증폭시키는 또 다른 메커니즘이 있어야한다고 생각했습니다 "옥스포드 대학 (University of Oxford)의 레슬리 그레이 (Lesley Gray) 교수는 말했다. 지구 기후 모델의 도움으로이 메커니즘은 열대 태평양에서 대기와 해양 순환 사이의 역동적 인 결합에서 발견되었다. 지구의 평균 온도는 태양계 최대 온도 0.1K에 거의 도달하지 못합니다. 이는 20 세기에 관찰 된 지구 온난화 경향보다 약 8 배 더 약합니다. 그러나 그러한 약한 표면 온난화조차도 전 지구적인 수 문학의 변화를 통해 워커 순환에 영향을 미친다. 표면이 따뜻해지면 대기의 수증기는 강수량에 의해 손실되는 것보다 더 빠른 속도로 증가하므로 워커 셀의 약화가 필요합니다. 이것은 CO 2 농도 증가에 대한 모델 시뮬레이션에서 잘 검증 된 메커니즘 이지만 11 년 태양주기에서도 작동하는 것으로 나타났습니다. 미시 오스 (S. Misios)는 "우리의 모델은 태평양 지역의 서풍 기형을 보여 주었지만 지구의 수 문학적 변화 만 고려했을 때조차도 그 크기는 너무 작았 다"고 결론 지었다. 태양 신호. " 연구자들은 11 년주기의 태양주기만으로 강제 된 기후 모델을 사용하여 그들의 가설을 뒷받침 할 증거를 발견했다. 그들의 모델 은 태평양에서 훨씬 더 강한 바람 편차를 보였다 . 그들은 세계 수문학과 Bjerknes 피드백의 변화가 열대 태평양에서의 태양주기 영향을 중재한다고 제안했다. 연구자들은 이러한 메커니즘 들간의 상호 작용이 다른 기후 모델에 의해 적절히 표현된다면, 그 지역에서의 10 년 예측의 정확성을 향상시킬 수있는 잠재력을 제공 할 수 있기를 희망한다. 추가 탐색 열대 태평양의 구름 층 연구는 미래의 기후 변화를 밝힙니다

더 많은 정보 : 국립 과학 아카데미 회보 , DOI : 10.1073 / pnas.1815060116 저널 정보 : 국립 과학 아카데미 회보 오르후스 대학 제공

https://phys.org/news/2019-03-solar-variability-weakens-walker-cell.html

 

 

.물리학 법칙으로 교통 체증, 주식 시장 및 기타 복잡한 시스템의 문제를 해결할 수 있습니까?

린제이 발릭 ( Rochester University)

1998 년 전 기술 컨설턴트 인 Hank Eskin은 달러 지폐 추적을위한 캠페인을 시작했습니다. "조지는 어디 있습니까?" 이니셔티브에 달러 통화 추적 프로젝트에 관한 메시지가 찍혔다. 사람들은 통화를 넘겨주기 전에 스탬프 우편으로 발견 된 우편 번호와 일련 번호를 데이터베이스에 입력하라는 지시를 받았다. 이 달러 지폐의 추적은 인간 여행 패턴과 " 복잡한 시스템 "에 대한 초기 연구였습니다 . 복잡한 시스템은 종종 애매한 개념입니다. 전체 세미나는 용어 ​​정의에 전념합니다. 그러나 간단히 말하자면, 복잡한 시스템은 시스템의 전반적인 동작이 상호 작용에 전적으로 의존하고 파트의 합과는 다른 방식으로 상호 작용하는 많은 부분으로 구성된 모든 것입니다. 복잡한 시스템에는 금융 시장, 거리 네트워크, 사람의 뇌 까지 포함됩니다. 신경 시스템은 사람이 생각하고 결정을 내리고 일상적인 업무를 수행 할 수 있도록 함께 작동합니다. "인간 두뇌 나 주식 시장 같은 것을 생각할 때 시장은 구매와 거래의 상호 작용 때문에 만 존재합니다"라고 Rochester 대학의 물리학 조교수 인 Gourab Ghoshal은 말한다. 복잡한 시스템. "상인이 한 명이라면 시장이 없다. 한 뉴런 만 있으면 뇌가 없다.

" 위의 두 수치는 런던시의 중간 정도와 강도 프로파일을 보여줍니다. betweenness centrality (위)는 잠재적 인 교통 병목 현상을 가진 높은 혼잡 한 거리를 나타냅니다. 다른 한편으로는, inness metric (하단)은 도시를 둘러싼 인프라를 강조하여 혼잡 한 도시 중심에서 벗어나 교통 흐름을 바깥쪽으로 분산시킵니다. 신용 : Rochester 대학 이미지 / Gourab Ghoshal

오늘날 디지털 추적의 가용성이 높아지면서 Ghoshal과 그의 연구원은 복잡한 시스템 연구를위한 엄청난 양의 데이터를 제공합니다. GPS 위치 추적, Foursquare와 같은 응용 프로그램 체크인, 트위터 게시물의 지오 캐싱, 경우에 따라 휴대 전화의 데이터 기록 호출을 통해 사람들의 이동성, 교통량 및 질병 진행 상황을보다 정확하게 파악할 수 있습니다. 그 어느 때보 다 정밀합니다. 그러나 이용 가능한 데이터의 양은 복잡한 시스템의 급성장하는 분야가 어떤 제약없이 압도 될 수 있음을 의미합니다. Ghoshal은 "수십에서 수백 개의 데이터 포인트를 수주 할 수 있습니다. "규모의 변화가있을 때 다이어그램 그리기의 간단한 방법은 효과가 없으며 데이터 상호 작용 방식을 지정하는 법이 필요합니다." 그것이 물리학이 그림으로 들어가는 곳입니다.

복잡한 시스템의 물리학

Physics Reports and Nature Communications 의 일련의 논문 에서 Ghoshal과 그의 연구원은 과학을 사용하여 복잡한 시스템과 네트워크를 해체했습니다. 그들의 작업은 세 가지 주요 가지로 확장됩니다 : 인간의 역 동성과 행동; 도시 시스템 및 도시 과학; 소셜 네트워크. 물리학 및 수학의 보편적 규칙을 적용하면 경제학자 또는 도시 계획자와 같은 다른 연구자가보다 복잡한 변수를 도입 할 수있는 기초 모델을 구축 할 수 있습니다. "물리학자가 컴퓨터 과학자와 비교하여 문제를 보는 방식에는 차이가 있습니다."Ghoshal 연구소의 박사후 연구원 인 Hugo Barbosa는 컴퓨터 과학 박사 학위를 취득했습니다. "물리학 자들은 인구에 관계없이 보편적 인 기본 규칙에 더 많은 관심을 갖고 있으며, 이들 모델의 기본 구성 요소를 이해하고 그러한 구성 요소를 가능한 한 일반적이고 보편적으로 만들기를 원합니다." 예를 들어, 사람들이 캠퍼스를 어떻게 걷는 지 파악하고 싶다고 가정 해보십시오. 이 문제에 접근하는 한 가지 방법은 캠퍼스의 모든 사람에 대해 가능한 모든 데이터를 수집하는 것입니다. 아침에 무엇을 먹었는지, 어떤 시간에 어떤 수업을하는지, 친구가 누구인지, 캠퍼스에 건물이 있는지, 등등. Ghoshal은 "우선이 모든 데이터를 수집하는 것은 사실상 불가능합니다"라고 말하면서 "다른 캠퍼스에서 사람들이 걷는 방식에 동일한 결론을 적용 할 수는 없을 것입니다. 건물이 다르거 나 지리학 은 다르다." 문제를 접근하는 두 번째 방법은 Ghoshal과 그의 연구원들이 사용하는 방법을 사용하는 것입니다 : 시스템을 기본으로 삼고 물리학, 수학 및 통계를 적용하는 것입니다. 사람들이 움직이는 거의 모든 경우에 적용되는 몇 가지 필수 요소가 있습니다. 사람들은 어떤 방향으로 움직이기를 원합니다 (물리학 자들이 드리프트 속도라고 부르는 것). 그들은 다른 사람들이나 건물이나 다른 물체에 부딪 치기를 원하지 않습니다. 반발하는 잠재력을 보여주는 것입니다. 단순한 것처럼 보일지 모르지만 이러한 기본 요소만으로도 "나는 행성 어디에서나 사람들의 보행자 행동을 어느 정도 재현 할 수 있습니다."라고 Ghoshal은 말합니다. "문화적 요소와 같은 여러 가지 요소가 있지만, 이제는 이러한 필수 요소에 포함 된 기반을 구축해야합니다." 예를 들어, 위치 A에서 위치 B로 이동하는 사람의 수 또한 중력과 비슷한 거리의 제곱에 반비례합니다. 이 흐름은 거리에 따라 달라집니다 (여행해야 할 시간이 길수록 여행 가능성도 낮아집니다). 그러나 인구와 마찬가지로 질량과 유사합니다. "때로는 물리학 자들이 방에서 먼지 입자가 움직이는 것에 대해 생각하는 방식은 인간에게 유사하게 적용될 수 있습니다."

ICT 데이터에 물리학 적용

Ghoshal의 현재 연구는 정보 통신 기술 (ICT) 데이터를 사용하여 도시 시스템과 도시에 물리 규칙을 적용합니다. 이 데이터를 통해 그의 그룹은 인간 운동의 역 동성 및 토지 이용 에 대한 영향뿐만 아니라 도시의 조직 구조에서 패턴을 발견 할 수 있습니다, 운송 설계, 전염병 확산, 사회 경제적 지표 및 지속 가능성. 연구원은 데이터를 사용하기 위해 비공개 계약에 서명해야하며 개인 정보 보호 및 암호화 계층이 있으므로 특정 개인을 대상으로 데이터 포인트를 추적하는 것은 불가능합니다. 데이터에는 트위터의 지리적 위치를 나타내는 지오 태그 스탬프, 사람들이 이전 한 위치를 나타내는 인구 통계 데이터 및 자동차가 원하는 목적지에 도달 한 속도와 드라이버가 선택한 경로 - 최단 거리, 교통, 경치가 좋아요. 물리학 박사 과정 학생 인 Surendra Hazarie가 진행 한 한 프로젝트는 데이터를 사용하여 도시의 인종, 소득, 인종 또는 기타 특성에 따른 인종 차별 패턴을 조사합니다. "인구가 다른 지역의 도시를 돌아 다니는 방식을 살펴봄으로써 우리는 인구가 중요한 방식으로 분리되는 방식을 조사 할 수 있습니다."라고 그는 말합니다. "아마도 더 부유 한 지역 사회는 그와 같은 일을하는 경향이 있습니다." Ghoshal과 그의 그룹의 다른 구성원은 ICT 데이터를 사용하여 도시 거주자가 도시를 탐색하는 방법을 정의하는 특정 측정 항목을 개발합니다. 예를 들어, "inness metric"은 사람들이 도시를 항해 할 때 사회 경제적 중심으로 끌리는 경향이 있음을 보여줍니다. 연구자들은 inness 요인이 도시의 사회 경제적 발전, 기반 시설 개발 및 사망률 및 사망률 수준과 밀접하게 관련되어 있음을 발견했습니다. 개발 과정에있는 도시에는 하나의 도심 만 있기 때문에 높은 수준의 개발은 낮은 수준의 개발을 수반합니다. 반대로, 잘 발달 된 도시에는 여러 사회 경제적 센터가 있으며, 그 정도는 낮거나 통계적으로 중요하지 않습니다. "이 '매력적인 인력'의 존재 또는 부재는 도시 발전의 역사적인 지표 역할을합니다."라고 Barbosa는 말합니다. "도시의 주민들이 도시를 샘플링하는 방법을 살펴봄으로써 도시의 조직에 대해 많은 것을 알 수 있으며 적어도 인프라 구조적인 의미에서 어떻게 발전했는지 알 수 있습니다." 또 다른 측정 기준은 "중 간성"입니다. 중심이된다는 것은 많은 것들 사이에있는 것입니다. 예를 들어, 브라이튼의 12 개 코너 지역, 로체스터 근처 또는 워싱턴 DC의 교통 순환계와 같은 여러 경로 사이에있는 지역에있을 경우 더 높은 곳간의 중심성이 있습니다. 역설적이게도, 더 많은 도로, 자전거 경로 또는 두뇌의 뉴런을 통한 연결성 증가로 사람과 정보의 흐름이 공간 의존성을 유발하고 혼잡이 도심을 향해 발생합니다. 그 의미는 단순한 더 많은 도로를 건설하는 것보다 다양한 형태의 운송을 가능하게하는 복합 운송 시스템을 구축하는 것이 대도시가 더 유리하다는 것입니다.

학제 간 파트너십

성숙함과 평온함과 같은 요인은 도시 계획가 에게 세계 어디서나 적용 할 수있는 빌딩 블록을 제공함으로써 도움을 줄 수 있습니다. 그러나 궁극적 인 목표는 기존 도시 나 구조물을 완전히 정비하는 것이 아닙니다. "이 정보를 활용하여 교통 신호등의 동기화를 개선하고 사고가 발생하면 도시의 다른 지역으로 사람의 흐름을 어떻게 분산시킬 수 있는지에 대한보다 자세한 정보는 어떻게 분리를 줄이는 데 도움을주고 촉진시킬 수 있습니까? 기존 공항이나 병원에서 질병의 확산을 막을 수 있습니까? " 이를 위해 고샬 (Ghoshal)과 그의 연구진은 대학 전체의 연구자들과 파트너 관계를 맺고있다. 크리스틴 부시 마샬 (Kristen Bush Marshall)은 메디컬 센터 (Medical Center)의 마틴 잰드 (Martin Zand) 연구소의 박사후 연구원이며, 복잡한 시스템 연구에 대해 Ghoshal과 함께 연구했습니다. Marshall은 익명으로 병합 된 전자 건강 기록 데이터를 사용하여 병원 이동성 네트워크를 구축합니다. 이 네트워크를 사용하여 병원 병동에서 C. difficile 박테리아 감염의 확산에 대한 "위험 측정 기준"을 개발하기를 희망합니다. "사람들과 장소가 어떻게 연결되어 있는지를 이해하고 네트워크 중심성을 통해 그러한 관계를 분석하는 것은 전통적인 통계 방법을 사용하여 불가능했던 방식으로 예측 모델을 알리는 데 도움이됩니다."라고 Marshall은 말합니다. "네트워크 과학은 우리가 병원에서 환자의 움직임을 보는 방식을 바꾸고 환자 결과를 개선하고 감염의 확산을 줄이는 도구를 개발하는 데 도움이됩니다." Ghoshal과 그의 그룹은 또한 Ehsan Hoque, 컴퓨터 공학의 Asaro-Biggar ('92) 가족 조교수, Human Computing Interaction Group과 협력하여 Hoque의 대중 연설 도구 인 RocSpeak를 활용하여 특정 업무를 수행하는 팀의 효율성과 형성을 분석합니다. . 미래의 다른 프로젝트로는 에볼라 위기 이후 아프리카에서의 사람들의 움직임이나 국경 간 운동에 시리아 충돌의 영향과 같은 질병의 후유증을 매핑하는 것이 포함됩니다. Ghoshal은 "물리적 인 원리를 적용하고 다른 영역에서 연구를 수행하면 중요한 통찰력을 제공 할 수 있습니다."최근에 우리는 중요한 이정표에 도달했습니다. 전 세계 인구의 절반 이상이 현재 도시 중심에 거주하고 있으며 이러한 추세는 기하 급수적으로 계속 될 것으로 예상됩니다. 시스템 틱 (tick)과이를 지속 가능하게 만드는 방법은 아마도 21 세기의 가장 중요한 질문 중 하나 일 것입니다. 복잡한 문제를 해결할 수있는 유일한 방법은 다양한 연구 배경에서 도구, 거래 및 통찰력을 결합하는 것입니다. " 추가 탐색 똑똑한 도시는 더 인간이되어야합니다. 그래서 우리는 심즈 스타일의 가상 세계를 만들고 있습니다.

더 자세한 정보 : Minjin Lee et al. 여행 경로의 형태와 도시 구성, Nature Communications (2017). DOI : 10.1038 / s41467-017-02374-7 Hugo Barbosa et al. 인간의 이동성 : 모델 및 응용 프로그램, 물리 보고서 (2018) DOI : 10.1016 / j.physrep.2018.01.001 저널 정보 : Nature Communications 로체스터 대학 제공

https://phys.org/news/2019-03-laws-physics-untangle-traffic-stock.html

 

 

.물리학 자들은 극저온의 먼지가 많은 플라즈마에서 입자 자기 조직에 관한 데이터를 얻습니다

 

AKSON 러시아 과학 커뮤니케이션 협회 크레딧 : CC0 공개 도메인

최근 물리학 자들은 2도 이하의 온도에서 먼지가 많은 플라즈마에서 입자의 거동을 조사했다.이 실험은 극저온에서 나노 덩어리가 플라스마에서 형성 될 수 있고 폴리머 섬유의 합성이 일어난다는 것을 보여 주었다. 실험 결과를 사용하여 원하는 속성과 제어 된 특성을 가진 새로운 재료를 만들 수 있습니다. 이 연구의 결과는 Scientific Reports에 게시되었습니다 . 고온 공동 연구소의 과학자들, 러시아 과학 아카데미의 과학자들은 Talrose 지부의 화학 물리학 문제 연구소, RAS와 모스크바 물리 기술 연구소의 동료들과 함께 직접적인 양의 컬럼에서 형성된 다중 형태의 먼지가 많은 플라즈마를 연구했다 초저온 ( 초 유체 헬륨 온도에서)의 현재 글로우 방전 . 고온 RAS 연구소 소장 인 Oleg Petrov와이 논문의 저자 중 한 사람에 따르면 과학자들은 초저온 헬륨 (1.6 ~ 2도 K)으로 냉각 된 가스 방전에서 먼지가 많은 플라즈마를 처음으로 관측했다 지금까지는 액체 헬륨의 온도 인 4.2도 K보다 낮은 온도에서 먼지가 많은 플라즈마와 가스 방전이 연구되지 않았습니다. 실험 과정에서 특별한 인서트로부터 폴리머의 이온 스퍼터링은 자기 조직화 현상, 즉 100nm 미만의 크기를 갖는 나노 클러스터 및 길이가 최대 5mm이고 직경이 약 10 미크론. 극단적 인 온도에서 얻어진 섬유는 나중에 정상적인 조건에서 공부할 때 붕괴되지 않습니다. "극저온에서는 스프레이 된 물질의 조성을 정밀하게 제어 할 수 있습니다. 이러한 조건에서 불순물이"동결 "되어 침전되기 때문에"라고 Oleg Petrov는 말합니다. 결과적으로 가스 헬륨에 물질을 분사 할 때 새로운 목적의 성질을 가진 섬유를 얻을 수있는 초 순수한 물질을 얻는 것이 가능합니다. 예를 들어 일반적인 형태로는 얻을 수없는 새로운 유형의 중합체 이러한 물질은 기존 물질과 근본적으로 다를 수 있습니다. " 자기 조직의 현상은 본질적으로 널리 퍼져 있으며 물리적 인 나노 스케일 사건, 천문학, 생물학적, 사회적 및 경제적 과정을 포함하여 다양한 복잡성과 규모의 시스템에서 관찰됩니다. 이러한 현상은 가스 방전의 플라즈마에 보유되어있는, 미크론 크기의 대전 된 입자에 의해 형성된 먼지가 많은 플라즈마를 포함하는, 소위 개방 (비평 형) 시스템의 특징이다. 입자에 의한 레이저 복사의 강렬한 산란은 대전 된 입자에 의해 형성된 시스템을 연구하여 실시간으로 좌표와 속도를 추적합니다. 먼지가 많은 플라즈마는 3 차원 및 2 차원 위상 전이와 같은 다양한 현상을 연구하고 비선형 파의 형성에 편리한 도구입니다. 다른 시스템과 비교할 때, 먼지가 많은 플라즈마는 플라즈마 형성 가스 - 가스 헬륨의 온도를 변화시키는 독특한 기회를 제공하여 가스의 온도 변화가 플라즈마의 성질과 그 과정에서 일어나는 과정에 미치는 영향을 연구하는 데 도움이됩니다 . 먼지가 많은 플라스마에 대한 실험 연구가 수행 될 수있는 기온 하한선에 대한 질문은 최근까지도 열려 있었다. 4.2도 K 이하의 온도에서 기체 방전 플라즈마에 대한 지식이 부족한 이유는 액체 헬륨 온도보다 낮은 온도로 튜브를 냉각시키는 것뿐만 아니라 방전시의 전력 한도가 문제가된다는 사실과 관련이있다. 기체 헬륨의 가열을 유도한다. Scientific Reports에 게재 된 실험 결과는 헬륨 온도 에서 플라즈마 - 더스트 구조 를 연구하기위한 플랫폼에 광학 저온 유지 장치를 사용하여 수행되었습니다 . 현재 JIHT RAS의 과학자들은 다양한 분산 재료를 사용하여 극저온 에서 먼지가 많은 플라즈마에서 자기 조직의 현상을 연구하고 연구를 계속할 계획 이다. 추가 탐색 ISS를 타고 연구원들은 플라즈마에서의 복잡한 분진 거동을 연구합니다

더 자세한 정보 : Roman E. Boltnev 등, 초저 분진 (ultracold dusty) 플라즈마에서 자기 조직 현상으로서 초 유체 헬륨의 온도에서 고체 헬리컬 필라멘트의 형성, Scientific Reports (2019). DOI : 10.1038 / s41598-019-40111-w 저널 정보 : 과학적 보고서 AKSON 러시아 과학 커뮤니케이션 협회 제공

https://phys.org/news/2019-03-physicists-particle-self-organization-ultracold-dusty.html

 

 

.암흑 물질 실험에서 axions의 증거가 발견되지 않음

에 의해 매사 추세 츠 공과 대학 크레딧 : CC0 공개 도메인

MIT와 다른 곳의 물리학 자들은 우주에서 가장 가벼운 입자들 중 하나 일 것으로 예측되는 가상 입자 (pseudothetical particles) 인 axions을 탐지하기위한 새로운 실험을 처음으로 수행했습니다. 그것들이 존재한다면, 축삭은 사실상 보이지 않지만 불가피하다. 그들은 암흑 물질의 형태로 우주 질량의 거의 85 퍼센트를 구성 할 수 있습니다. Axions은 특히 전기 및 자력의 규칙을 미세한 수준으로 수정해야한다는 점에서 특이합니다. Physical Review Letters에 오늘 게재 된 논문 에서 MIT 주도 팀은 관찰 첫 달에 0.31에서 8.3 나노 전자기의 질량 범위 내에서 아무런 시냅스 흔적도 발견하지 못했다고보고했습니다. 이것은 양성자 질량의 약 1/5 배에 해당하는이 질량 범위 내의 액손이 존재하지 않거나 이전에 생각했던 것보다 전기 및 자력에 훨씬 더 작은 영향을 미친다는 것을 의미합니다. "이 axion 공간을 직접 본 사람은 누구나 처음입니다."실험의 수석 연구자 인 Lindley Winslow와 MIT의 Jerrold R. Zacharias 경력 개발 조교수가 말했습니다. "우리는 이제 '우리는 여기를 볼 수있는 방법이 있으며 더 잘하는 방법을 안다'고 말할 수있게되어 매우 기쁩니다." Winslow의 MIT 공동 저자는 8 명의 다른 기관의 연구원과 함께 리드 저자 Jonathan Ouellet, Chiara Salemi, Zachary Bogorad, Janet Conrad, Joseph Formaggio, Joseph Minervini, Alexey Radovinsky, Jesse Thaler 및 Daniel Winklehner를 포함합니다. Magnetars 및 munchkins 그들이 도처에있는 것으로 생각되는 동안, 액시언 스는 사실상 유령처럼 될 것으로 예측되며, 우주에서 다른 어떤 것과도 단지 상호 작용 만합니다. "어둠의 물질로, 그들은 당신의 일상 생활에 영향을 주어서는 안됩니다."라고 윈 슬로우는 말합니다. "그러나 그들은 우주의 확장과 밤하늘에서 볼 수있는 은하계의 형성과 같은 우주 론적 차원의 것들에 영향을 미칠 것으로 생각됩니다." 때문에 전자기과의 상호 작용, axions는 상당히 강력한 자기까지 괴로워 중성자 별의 magnetars - 유형 주위에 놀라운 행동을 가지고 이론화하는 필드 . 만약 axions이 있다면, 그들은 magnetar의 자기장을 이용하여 지구상의 전용 망원경으로 탐지 할 수있는 전파 로 변환 할 수 있습니다. 2016 년 MIT 이론가 트리오 (trio of MIT) 이론가는 마그네타 (magnetar)에서 영감을 받아 액센트 (axions)를 감지 하기위한 사고 실험 을 시작했습니다 . 이 실험은 ABRACADABRA라고 불리는 증폭 B 필드 링 장치를 이용한 광대역 / 공진 접근법에 대한 것으로, 핵 과학 연구소의 물리학 부교수이자 연구원 인 Thaler에 의해 잉태되었다. Benjamin Safdi, MIT Pappalardo Fellow, 대학원생 Yonatan Kahn과 함께 The 이론 물리학 센터. 연구팀은 절대 온도가 영하의 온도에서 냉장고에 보관 된 작은 도넛 모양의 자석에 대한 설계를 제안했습니다. axions없이, 도넛의 중앙에 자기장이 없어야합니다. 또는 Winslow가 말했듯이, "munchkin이 있어야하는 곳". 그러나, axions 존재하는 경우, 감지기는 도넛의 중간에 자기장을 "볼"해야합니다 그룹이 이론적 설계를 발표 한 후, 실험 주의자 인 윈 슬로우 (Winslow)는 실제로 실험을 구축 할 방법을 모색했다. Winslow는 "우리가 볼 때 axion이라는 신호를 찾고 싶었습니다. "이것은이 실험에 대해 우아합니다. 기술적으로, 당신이이 자기장을 보았다면, 그들은 생각했던 특정한 기하 구조 때문에 axion 일 수있었습니다." 달콤한 장소에서 예상되는 신호가 20 atto-Tesla 미만이기 때문에 이것은 어려운 실험입니다. 참고로, 지구 자기장은 30 마이크로 테슬라이고 인간 뇌파는 1 피코 테슬라입니다. 실험을 구축하면서 Winslow와 동료들은 두 가지 주요한 설계 과제, 즉 전체 실험을 극저온에서 유지하는 데 사용 된 냉장고와 관련된 첫 번째 과제에 맞서야했습니다. 냉장고에는 Winslow가 axion 신호를 가릴 수 있다고 걱정되는 매우 미세한 진동을 발생시킬 수있는 기계 펌프가 포함되어 있습니다. 두 번째 과제는 주변의 라디오 방송국, 빌딩 내내 켜기 / 끄기, 컴퓨터 및 전자 장치의 LED 표시등과 같은 환경에서 발생하는 소음과 관련이 있습니다.이 모두가 경쟁 자기장을 생성 할 수 있습니다. 팀은 치실과 같이 얇은 실을 사용하여 전체기구를 걸어 첫 번째 문제를 해결했습니다. 두 번째 문제는 차가운 초전도 차폐와 실험 외부의 웜 차폐의 조합에 의해 해결되었습니다. "우리는 마침내 데이터를 얻을 수 있었고, 우리는 냉장고의 진동 위, 그리고 아마도 우리가이 실험을 할 수있는 이웃으로부터 온 환경 소음 아래에있는 달콤한 지역이있었습니다." 연구진은 실험이 작동하고 자기장을 정확하게 표시하는지 확인하기 위해 일련의 테스트를 먼저 수행했습니다. 가장 중요한 시험은 주입했다 자계 가짜 AXION 시뮬레이션 및 실험의 검출기를 제조 있는지 예상되는 신호를 나타내는 실제 경우 것을 AXION는 실험과 상호 작용,이 검출 될 것이다. 이 시점에서 실험을 시작할 준비가되었습니다. "오디오 프로그램을 통해 데이터를 가져 와서 실행하면 냉장고에서 나는 소리를들을 수 있습니다."라고 Winslow는 말합니다. "우리는 또한 다른 소음이 발생하는 것을 보았습니다. 옆집 사람이 무언가를 한 다음, 소음이 사라졌습니다. 그리고 우리가이 달콤한 지점을 볼 때 , 감지기가 작동하는 방식을 이해하고 충분히 조용합니다. axions 듣고. " 떼 지켜보기 2018 년에 팀은 ABRACADABRA의 첫 번째 달리기를 실시하여 7 월과 8 월 사이에 지속적으로 샘플링했습니다. 이 기간의 데이터를 분석 한 결과 그들은 0.31에서 8.3 나노 전자의 질량 범위 내에서 전기와 자력을 100 억분의 1 이상으로 변화시키는 증거가 없음을 발견하지 못했습니다. 이 실험은 약 1 마이크로 전자 볼트와 같은 큰 질량뿐만 아니라 약 1 개의 femtoelectronvolts까지 더 작은 질량의 액시스를 검출하도록 설계되었습니다. 팀은 농구의 크기에 관한 현재 실험을 계속 실행하여 작고 약한 액센트를 찾습니다. 한편, 윈 슬로우 (Winslow)는 약한 액척의 탐지를 가능하게 할 수있는 소형 자동차 크기의 크기까지 실험을 확장하는 방법을 알아내는 과정에 있습니다. "실험의 다음 단계에서는 큰 가능성이 있습니다."라고 Winslow는 말합니다. "우리에게 동기가되는 것은 현장을 변화시킬 수있는 것을 볼 수 있다는 것입니다. 그것은 위험도가 높고 보상이 많은 물리학입니다." 추가 탐색 팀은 마그마를 시뮬레이션하여 암흑 물질 입자를 찾습니다.

추가 정보 : ABRACADABRA-10cm axion 암흑 물질 검색, journals.aps.org/prd/accepted/ ... a284b0eb5cd5d60ea137의 설계 및 구현 저널 정보 : Physical Review Letters 메사추세츠 공과 대학교 제공

https://phys.org/news/2019-03-dark-evidence-axions.html

 

 

 

A&B, study(laboratory evolution, mainhotspot project)

B/http://www.mdpi.com/2072-4292/10/8/1261
A/https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0
https://pr.ibs.re.kr/handle/8788114/5556?mode=full https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0