과학적 재현성이 과학적 진리와 같지 않다는 연구

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José Luis Perales ~ Buenos Días Tristeza

 

 

.빛 펄스를 사용하여 과학자들이 발명 한 에너지없는 초고속 컴퓨팅

에 의해 랭커스터 대학 초단파 펄스를 사용하면 자석을 안정된 방향 (빨간색 화살표)에서 다른 방향 (흰색 화살표)으로 매우 경제적으로 전환 할 수 있습니다. 이 개념은 유례없는 에너지 효율성으로 초고속 정보 저장을 가능하게합니다. 크레디트 : © Brad Baxley (parttowhole.com), 2019 년 5 월 15 일

과학자들은 전기 대신에 광 펄스를 사용하는 초고속 데이터 처리 기술을 개발했습니다. 본 발명은 에너지를 거의 소비하지 않는 컴퓨터 데이터를 기록하기 위해 자석을 사용 하여 높은 에너지 비용을 들이지 않고 더 빠른 데이터 처리 속도를 만드는 방법의 딜레마를 해결합니다 . 오늘날의 데이터 센터 서버는 전세계 전기 소비량의 2 ~ 5 %를 소비하므로 열을 발생시켜 서버를 냉각시키는 데 더 많은 전력이 필요합니다. 문제는 너무 심각하여 Microsoft는 냉각 및 비용 절감을 위해 수백 개의 데이터 센터 서비스를 바다에 잠식 시켰습니다. 대부분의 데이터는 자기 하드 드라이브에서 스핀이라고하는 작은 자석의 방향을 통해 이진 정보 (각각 0 또는 1)로 인코딩됩니다. 자기 읽기 / 쓰기 헤드는 엄청난 양의 에너지를 분산시키는 전류를 사용하여 정보를 설정하거나 검색하는 데 사용됩니다. 이제 Nature에 게시 된 국제 팀 은 전기를 1 초에 1 초의 매우 짧은 빛의 펄스로 교체하여 자석 위에 특수 안테나로 집중시켜 문제를 해결했습니다. 이 새로운 방법은 초고속이지만 에너지 효율이 높기 때문에 자석의 온도가 전혀 증가하지 않습니다. 팀은 Radboud 대학의 Dr. Rostislav Mikhaylovskiy, 현재 Lancaster University, Stefan Schlauderer, Dr. Christoph Lange, Regensburg 대학의 Rupert Huber 교수, Radboud 대학의 Alexey Kimel 교수, 러시아 과학원의 Anatoly Zvezdin 교수가 포함되어 있습니다. 그들은 원적외선의 주파수, 즉 테라 헤르츠 스펙트럼 범위에서 초단파 버스트 (100 만 분의 1 초의 지속 시간)로 자석을 펄싱하여이 새로운 방법을 시연했습니다. 그러나, 가장 강한 기존의 테라 헤르츠 광원도 자석의 방향을 전환 할 수있는 강력한 펄스를 제공하지 못했습니다. 돌파구는 동일한 팀에 의해 발견 된 스핀과 테라 헤르츠 전기장 사이의 커플 링의 효과적인 상호 작용 메커니즘을 이용함으로써 달성되었습니다. 과학자들은 그 다음에 빛의 전기장을 집중시키고 강화시키기 위해 자석 위에 아주 작은 안테나를 개발하고 제조했습니다. 이 가장 강한 국부 전계는 1 초에 1 조분의 1 초 만에 새로운 방향으로 자석의 자화를 탐색하기에 충분했습니다. 이 과정은 테라 헤르츠 광의 단지 하나의 양자 - 스핀 당 광자 -의 에너지를 요구하기 때문에 자석의 온도는 전혀 증가하지 않았습니다. Mikhaylovskiy 박사는 "기록적으로 낮은 에너지 손실로이 접근법은 확장 가능합니다. 미래의 저장 장치는 또한 최대의 에너지 효율과 속도를 동시에 갖춘 실용적인 자기 메모리를 가능하게하는 안테나 구조의 우수한 공간적 정의를 활용할 것입니다. " 그는 Lancaster University의 새로운 초고속 레이저를 Cockroft Institute의 가속기와 함께 사용하여 강렬한 광 펄스를 발생시켜 스위칭 자석을 허용하고 자기 기록의 실제 속도와 기본 속도 및 에너지 한계를 결정할 계획입니다.

추가 탐색 빠른 자기 기록에 적합한 저에너지 전계 자세한 정보 : 초고속 완전 상관 스핀 스위칭의 시간 및 스펙트럼 지문, Nature (2019). DOI : 10.1038 / s41586-019-1174-7 , https://www.nature.com/articles/s41586-019-1174-7 저널 정보 : 자연 Lancaster University에서 제공

https://phys.org/news/2019-05-energy-free-superfast-scientists-pulses.html

 

 

.지구의 깊은 맨틀에서 과학자들은 화산이 형성되는 새로운 방법을 발견합니다

Blaine Friedlander, 코넬 대학교 버뮤다는 독특한 화산 과거를 가지고 있습니다. 약 3 천만 년 전에, 맨틀의 천이 지대에서의 교란은 마그마를 공급하여 현재 잠자고있는 화산 기초를 만들었습니다. 신용 : Wendy Kenigsberg / Clive Howard - 코넬 대학, Mazza et al. (2019), 2019 년 5 월 15 일

버뮤다의 분홍색 모래 해변과 청록색 조수 밑에서 지구 과학자들은 물, 결정체, 녹은 암석이 풍부한 지층의 맨틀 전이 구역 깊숙한 물질이 표면으로 침투하여 화산을 형성한다는 최초의 직접적인 증거를 발견했습니다. 과학자들은 화산이 지각 판 (지구의 맨틀 꼭대기로 여행하는 것)이 수렴 할 때, 또는 지구 - 지각 경계 에서 상승 하여 지구의 지각에서 핫스팟을 만드는 맨틀 플럼의 결과로서 오랫동안 화산이 형성되었다는 것을 오래 전부터 알고 있었습니다. 그러나 지구의 지각 아래에서 250 ~ 400 마일 (440-660km) 의 맨틀의 전이 지대 에서 나오는 물질 이 지질학 자에게 새로운 것을 증명하는 증거를 얻는 것은 화산 폭발의 원인이 될 수 있습니다. "우리는 화산을 만드는 새로운 방법을 찾았습니다. 화산이 이렇게 형성 될 수있는 지구 맨틀의 전이 영역에서 명확한 징후를 발견 한 것은 이번이 처음입니다."고 수석 저자 인 Esteban Gazel, 지구학 부교수가 말했다. 코넬 대학의 대기 과학. Nature 지에 게재 된 연구 . 가젤은 "우리는 화산이 하와이에서와 마찬가지로 맨틀 플럼 (mantle plume) 형성 - 더 깊은 맨틀로부터의 용승 -를 보여주기 위해 데이터를 기대하고있었습니다. 그러나 3 천만년 전, 천이 지대에서의 교란은 마그마 물질의 용승이 표면으로 상승 하여 대서양 아래에서 현재 휴면하는 화산 을 형성하고 버뮤다를 형성하게했습니다. 독일의 Münster 대학교의 Sarah Mazza 공동 연구자 인 Dalhousie University의 Dalhousie University에서 보관 된 1972 년에 2,600 피트 (700 미터 이상)의 코어 샘플을 사용하여 동위 원소, 미량 원소 수분 함량 및 기타 휘발성 물질의 증거. 이 평가는 버뮤다의 지질 학적 화산 역사를 제공했습니다. "나는 처음에 버뮤다의 화산 과거가 특별하다는 것을 의심했다. 그 핵심을 샘플링하고 다양한 용암 흐름에 보존 된 다양한 질감과 광물을 발견했다"고 Mazza는 말했다. "우리는 미량 요소 합성물의 극단적 인 풍부함을 재빨리 확인했다. 우리의 첫 번째 결과는 흥미 롭다. 버뮤다의 신비가 펼쳐지기 시작했다."

핵심 샘플의 교차 극성 현미경 슬라이스에서 파란색과 노란색 결정은 장석, 금 운모, 스피넬, 페 로브 스카이 트 및 인회석을 포함하는 미네랄의 지상 질량으로 둘러싸여있는 티타늄 - 옥 사이트입니다. 이 집합은 물이 풍부한 맨틀 원천이이 ​​용암을 생성했다는 것을 암시한다. 크레디트 : 가젤 랩 / 제공

핵심 샘플에서 그룹은 침강 지역에서 발견 된 것보다 많은 양의 물이 결정에 포함 된 전이 영역에서 지구 화학적 신호를 검출했습니다. 섭입 지역에있는 물은 지구 표면으로 다시 재활용됩니다. 가젤 (Gazel)에 따르면 적어도 3 개의 대양을 형성 할 수있는 전이 구역에는 충분한 물이 있지만, 전이 구역에서 암석이 녹을 수있는 물입니다. 지구 과학자들은 시러큐스 대학의 지구 과학 부교수 인 로버트 모카 (Robert Moucha)와 함께 수치 모델을 개발하여이 깊은 맨틀 층의 물질이 녹아 표면으로 침투 할 가능성이있는 천이 지대의 교란을 발견했다고 가젤은 말했다. 해양 용암에서의 50 년 이상의 동위 원소 측정에도 불구하고, 버뮤다 용암 코어에서 측정 된 특이하고 극한의 동위 원소는 이전에는 관찰되지 않았다. 그러나 이러한 극한 동위 원소 조성을 통해 과학자들은 용암의 고유 한 원인을 확인할 수있었습니다. 사우스 캐롤라이나 대학 (University of South Carolina)의 부교수 인 마이클 비지 지스 (Michael Bizimis)는 "우리가 더 조심스럽게 보게되면 더 많은 곳에서 이러한 지구 화학적 특성을 발견 할 수있을 것이라고 믿는다. Gazel은이 연구가 지구 표면의 천이 지층과 화산 사이의 새로운 연결을 제공한다고 설명했다. "이 연구로 지구의 천이 지대는 극단적 인 화학 물질 저장소라는 것을 증명할 수 있습니다."라고 가젤은 말했다. "우리는 지금 지구의 지질학과 심지어 화산 활동의 중요성을 인식하기 시작했습니다." 가젤 (Gazel)은 "우리의 다음 단계는 행성 화산의 결과를 가져올 수있는 지질 학적 과정 의 차이를 결정하고 우리 행성의 진화에서 맨틀의 전이 영역의 역할 을 결정하는 더 많은 위치를 조사하는 것입니다."

추가 탐색 다이아몬드 함유 물은 상부와 하부 맨틀 사이의 경계에서 자유 유동 수를 제안한다 자세한 정보 : Sarah E. Mazza 외, 버뮤다, 자연 (2019) 아래의 휘발성 풍부한 전이 영역 샘플링 . DOI : 10.1038 / s41586-019-1183-6 저널 정보 : 자연 코넬 대학교 제공

https://phys.org/news/2019-05-earth-deep-mantle-scientists-volcanoes.html

 

 

.과학적 재현성이 과학적 진리와 같지 않다는 연구

에 의해 아이다 호 대학 크레딧 : CC0 공개 도메인, 2019 년 5 월 15 일

아이다 호 (University of Idaho) 연구자가 작성한 수학적 모델에 따르면 재현 가능한 과학적 결과가 항상 사실이 아니며 실제 과학 결과가 항상 재현 될 수있는 것은 아닙니다. 과학적 진실에 대한 탐색을 시뮬레이트하는 그들의 연구는 5 월 15 일 수요일 (일) PLOS ONE 저널에 발표 될 예정 이다. 재현성 으로 알려진 과학적 결과에 대한 독립적 인 확인은 연구자의 결론에 대한 신뢰성을 부여합니다. 그러나 연구자들은 잘 알려진 과학 실험 의 결과를 재현 할 수 없다는 것을 발견했다 .이 문제는 " 복제 위기 "라고 불린다 . "지난 10 년 동안 사람들은 '복제 위기'에 대한 해결책을 찾는 데 집중 해왔다"고이 연구의 수석 저자이자 비즈니스 경제 대학 마케팅 부교수 인 Berna Devezer는 전했다. 그러나 우리가 올바른 문제에 대한 신뢰할 수있는 해결책을 제공하기 전에 과학 이 어떻게 작동 하는지 더 나은 이론적 이해가 필요하며, 우리 모델은 과학을 연구하는 틀이다 "라고 말했다. Devezer와 그녀의 동료는 구축하여 재현성과 과학적 진리의 발견 사이의 관계를 조사 수학적 모델 대표하는 과학 사회 과학 찾는 향해 노력 진실을 . 각 시뮬레이션에서 과학자는 특정 다각형의 모양을 식별하도록 요청받습니다. 모델링 된 과학 커뮤니티에는 혁신적인 실험이나 간단한 복제 실험을 수행하는 등 다양한 연구 전략이 적용된 여러 과학자 유형이 포함되었습니다. Devezer와 그녀의 동료들은 공동체의 구성, 다각형의 복잡성 및 재현률과 같은 요소들이 과학적 합의와 진정한 다각형 모양에 진정한 다각형 형태로 정착하는 데 얼마나 많은 영향을 미치는지 과학적으로 다각형 형태의 지속성에 영향을 미치는지 여부를 연구했습니다 합의 . 모델 내에서 재현율은 진실을 확인하는 확률, 커뮤니티가 얼마나 빨리 진실을 확인했는지, 공동체가 진위를 확인한 후에 진실을 고집했는지 여부와 항상 관련이있는 것은 아닙니다. 이러한 결과는 재현 가능한 결과가 진실을 찾는 것과 동의어가 아님을 나타냅니다. 다른 연구 전략 과 비교하여 매우 혁신적인 연구 전술은 진실을 더 빨리 발견하게되었습니다. 이 연구에 따르면, 다양한 연구 전략이 비효율적 인 연구 접근법을 방지하고 과학적 프로세스의 바람직한 측면을 최적화했습니다. 커뮤니티의 구성과 진정한 다각형의 복잡성을 포함한 변수는 과학자들이 진실의 진실과 끈기를 발견 한 속도에 영향을 미쳤지 만 과학적 결과의 타당성이 의심스러운 연구 관행이나 문제가있는 인센티브에 자동으로 비난되어서는 안된다고 Devezer는 말했다. 둘 다 "복제 위기"의 원동력으로 지적되었습니다. "우리는 재현성있는 결과를 이끌어내는 연구 전략이 실제로 과학적 프로세스를 늦출 수 있다는 것을 발견했다. 재현성이 항상 좋은 과학의 유일한 지표는 아닐 수도있다"고 Erkan Buzbas는 말했다. 저는 이과 대학의 조교수, 통계학과의 부교수이자 논문의 공동 저자입니다. "유일한 기준으로 재현성을 주장하는 것은 과학적 진보에 바람직하지 못한 결과를 가져올 수 있습니다."

추가 탐색 동전을 뒤집어도 동물 실험을 대체 할 수 있습니까? 자세한 정보 : PLOS ONE (2019). journals.plos.org/plosone/arti ... journal.pone.0216125 저널 정보 : PLoS ONE 에 의해 제공 아이다 호 대학

https://phys.org/news/2019-05-scientific-equate-truth.html

 

 

.기본 물리학 및 양자 정보 과학을 탐구하기 위해 단일 광자 포착

에 의해 브룩 헤이븐 국립 연구소 BIC가 흥미 롭다면 1 차원 도파관에 연결된 2 개의 먼 큐 비트 사이에 위치한다. 큐 비트가 여러 개의 반 공진 파장으로 분리되어있을 때 BIC의 존재를 허용하는 하나의 시스템에 대한 개략도. 크레디트 : 브룩 헤이븐 국립 연구소, 2019 년 5 월 15 일

빛과 물질 상호 작용이 현미경 수준에서 조사되는 양자 광학은 과학의 가장 큰 이름의 일부에 대해 노벨상을 받았다. 그러나이 성숙한 분야에서도 흥미로운 물리학은 아직 많이 연구되지 않고 있습니다. Technische Universität Wien (오스트리아), Duke University, Università degli Studi di Palermo 및 Istituto Nanoscienze CNR (이탈리아)의 과학자들로 구성된 국제 팀과 미국 에너지 부 Brookhaven National Laboratory는 광자 포착을위한 새로운 접근 방식을 발표했다. 하나의 광자를 저장하여 복잡한 물리학을 풀고 단일 광자의 양자 상태를 조작 할 수있는 또 다른 옵션을 제공합니다. 그들의 작업은 최근 Physical Review Letters. Brookhaven의 전산 과학 구상 (Computational Science Initiative)의 양자 컴퓨팅 그룹 (Quantum Computing Group)의 전산 과학자이자 논문의 공동 저자 인 Yao-Lung (Leo) Fang은 안정된 바운드 상태를 차지하고있는 입자가 전자 궤도 수소 원자. 그러나 바운드 상태는 일반적으로 연속 에너지 스펙트럼에서 끊어집니다 (즉, 시스템의 연속체에서 벗어남). 이것은 연속체 (BIC)의 바운드 상태를 연구하기에 흥미롭지 만 어려운 물리적 현상으로 만든다. 사실, Fang은 BIC가 많은 과학 및 엔지니어링 분야에서 활발한 연구 주제라고 지적했습니다. 일부 원자 도파관 설정 (일차원 광 채널이 원자에 강하게 결합되어있는 시험대)에서는 빛과 물질의 집단적인 흥분으로 구성된 BIC가 존재할 수 있습니다. 이 지식으로 무장 한 Fang과 그의 동료들은 이전에 자발적 광자 방출 만으로 가능하다고 생각되었던 BIC를 자극하기위한 새로운 접근 방식을 결정했습니다 . 매체에서 전파되는 광을 제어해야하는 기존의 접근 방법과 달리, 여기 방법은 빛을 늦추지 않고 단일 광자를 트래핑하는 새로운 방법을 제공했습니다. "Francesco [Ciccarello,이 논문의 공동 저자]가 BIC를 우리에게 흥분시키는이 아이디어를 처음으로 들었을 때 나는 약간 회의적이었다"고 Fang은 말했다. "그러나 우리가 앉아서 그것을 철저히 분석 한 후에, 그가 옳았다는 것이 밝혀졌습니다. 정말 효과가 있습니다!" 연구진은 멀리 떨어진 한 쌍의 원자에 결합 된 열린 도파관을 포함하여 두 개의 테스트 베드에서 BIC를 고려했다. 흥미 진진한 BIC는 또한 다중 포톤 파동 패킷과 상당한 시간 지연 (두 먼 물체 사이에서 광자가 전파되는 왕복 시간)이라는 두 가지 중요한 요소를 필요로했습니다. Fang과 그의 동료들은 시간 지연과 파 매개 변수를 적절하게 설계함으로써 두 개의 광자를 보내고 80 % 이상의 확률로 하나를 포착 할 수 있음을 발견했습니다. 향상된 매개 변수를 사용하면 원칙적으로 완벽한 트래핑이 가능할 것으로 기대합니다. 결과는 양자 를 조사하기위한 대안적인 예를 제공합니다비선형 시스템에서의 역학. 이것은 시스템이 수많은 양자 역학적으로 상호 작용하는 입자로 구성되어있는 양자 다차원 물리학을 포함한 광범위한 연구에 정보를 제공 할 수 있습니다. "우리는 함정을 극대화하기 위해 유한 한 시간 지연을 가져야했다"고 팽 회장은 말했다. "양자 컴퓨터는 양자 메모리, 네트워크 및 컴퓨팅에 이점을 줄 수 있습니다. 예를 들어, 양자 컴퓨터는 광자를 저장하고 필요할 때 검색해야합니다. 광자가 빛의 속도로 움직이기 때문에 멈출 수 없으므로 속도를 늦춰야합니다 우리는 광자를 저장할 수있는 새롭고 검증 가능한 메커니즘을 가지고 있습니다. " Fang은 팀의 광자 산란 (photon scattering) 연구가 이전의 상태가 시스템의 후속 상태에 어떻게 영향을 주 었는지를 다루기가 어려울 수있는 비 - 마르코 비안 역학 (non-Markovian dynamics)에 의한 영향 때문에 다른 것으로 인정했다. "마이크로 웨이브와 레이저, AMO (원자력, 분자 및 광학) 물리학에서 역학에 이르기까지 모든 광학 시스템에서 비 마르코 비아 (non-Markov) 물리학에 일반적인 관심이 있으며, 전형적인 시그니처는 순수한 기하 급수적 인 감퇴로부터 벗어난 것"이라고 그는 설명했다. . "지연 효과가있는 비 마크로 교 다이나믹에서, 우리의 연구는 물리학 자들이 추론 할 수있는 수치 적으로 풀 수있는 비슷한 물리학을 가진 모델 시스템을 제시하고,이 시스템에서 일어나는 일을 조사한다. . " 궁극적으로 양자 컴퓨터를위한 2 큐 비트 얽힘 게이트를 만들거나 양자 네트워크를 통한 장거리 통신을 구상하는 것과 같이 BIC를 활용할 가능성이 높습니다. "BIC를 흥분시킴으로써, 양자 네트워크에서 먼 두 노드 사이에 유한 얽힘 (entanglement)이 생길 수있다"고 그는 말했다. "이 방법이 다른 작업과 신흥 과학 분야에 영향력있는 계획을 제공 할 수있는 많은 방법이 있습니다."

추가 탐색 물리학 자들이 단일 광자를 만드는 새로운 방법을 시연 추가 정보 : Giuseppe Calajo et al. 다 광자 산란과 지연된 양자 피드백, 물리적 검토 편지 (2019)를 통해 연속체에서 바운드 상태에 흥미 진진합니다 . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.122.073601 저널 정보 : Physical Review Letters 에 의해 제공 브룩 헤이븐 국립 연구소

https://phys.org/news/2019-05-capturing-photons-explore-fundamental-physics.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