물리학 자들은 슈뢰딩거의 고양이 점프를 예측할 수 있습니다

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Raymond Lefèvre _ Une Simple Mélodie

.우주 정거장의 LightSail 2가 우주 정거장보다 높이 솟습니다

https://www.space.com/lightsail-2-solar-sail-planetary-society-spacecraft.html?jwsource=cl

으로 엘리자베스 하웰 23 분 전 기술 닫기 햇빛에 의해 강화 된 우주선은 6 월 22 일에 시작될 예정이며, 행성 협회 (The Planetary Society)에서 오랫동안 오디세이를 보냈다. 플로트 의 케네디 우주 센터 (Kennedy Space Center)에서 발사 된 SpaceX Falcon 헤비 로켓 (SpaceX Falcon Heavy) 로켓을 탑재 할 준비가 된 LightSail 2 라고 불리는 이 빵 덩어리 크기의 우주선은 성명서에서 밝혔다 . LightSail 2와 함께,이 그룹의 주요 목적은 태양열 돛을 복싱 링 크기 정도로 배치하는 것입니다. 이 우주선은 태양으로부터 나오는 광자 (전자기 복사 입자)의 압력에 그치지 않고 지구 주위를 돌며 항해를 할 것이다. "성공하면, LightSail 2는 햇빛을 사용하여 지구 주위를 돌고있는 최초의 우주선이 될 것입니다."라고 Planetary Society의 대표들은 성명에서 밝혔다. 관련 정보 : LightSail 우주선, 우주에서 태양의 항해 자립체 스냅 (사진) "빛에는 질량이 없지만, 다른 물체로 옮길 수있는 추진력이있다"고 덧붙였다. LightSail 2는 학자, 정부 기관 및 사립 학교에서 우주 비행선을 더 저렴하게 만들 수있는 작고 표준화 된 우주선 인 큐브 셋 (cubesats)을위한 태양 항해의 응용을 시연 할 것 "이라고 밝혔다. LightSail 2는 그 장엄한 발사에 홀로 있지 않습니다. 우주선은 24 개의 우주선을 3 개의 다른 궤도로 옮기는 국방부의 우주 테스트 프로그램 -2의 일부입니다. LightSail 2는 다른 우주선과 가까운 궤도에서 작전을 수행하는 방법을 보여주기 위해 설계된 조지아 공대의 Prox-1 우주선을 타고 우주로갑니다. Prox-1은 일주일 후에 우주에서 LightSail 2를 출시 할 예정입니다. Planetary Society의 LightSail 2 우주선이 올해 SpaceX의 Falcon Heavy 로켓에 출시 될 예정입니다. 지구의 관측자는 지구를 1 개월 이상 궤도에 진입 할 때 고도로 반사되는 우주선을 쉽게 볼 수 있어야합니다. Planetary Society의 LightSail 2 우주선이 올해 SpaceX의 Falcon Heavy 로켓에 출시 될 예정입니다. 지구의 관측자는 지구를 1 개월 이상 궤도에 진입 할 때 고도로 반사되는 우주선을 쉽게 볼 수 있어야합니다.

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모든 것이 잘된다면 Prox 2에서 배치 한 후 며칠 후에 LightSail 2는 태양 전지판을 열고 4 개의 삼각형 Mylar 태양 돛을 배치해야합니다. 점차적으로, 태양의 압력은 우주선을 더 높이 올릴 것입니다. 이 태양력의 한 달이 지나면, 우주선은 국제 우주 정거장의 고도의 두 배인 지구보다 450 마일 (720 킬로미터) 높이 올라갈 것입니다. 라이트 서 일 2 (LightSail 2)는 원래 작년에 비행 할 것으로 예상되었지만, 8 월 테스트에 따르면 배터리는 2018 년 3 월에 Prox-1 우주선에 설치 되었기 때문에 배터리가 "원하는 것 이상을 소모했다" 고 밝혀졌다 . 로켓 발사 지연 중에 임무 관리자는 새로운 발사 날짜가 확보 될 때까지 시간이 지남에 따라 비워 두지 않고 정기적으로 배터리 충전을 위해 LightSail 2를 캘리포니아 폴리 테크닉 주립 대학 (미션 테스트가 수행 된 곳)으로 임시로 이동하기로 결정했습니다.

LightSail 2 우주선이 SpaceX Falcon Heavy에서 발사 된 후 어떻게 궤도에 배치 될지. LightSail 2 우주선이 SpaceX Falcon Heavy에서 발사 된 후 어떻게 궤도에 배치 될지. (이미지 : © Josh Spradling / The Planetary Society)

이 임무는 후속에 LightSail 한 임무에있다 2015 년 5 월 20 일부로 출시 온, X-37B , 한 번에 일 수백 지구 궤도 비행 할 수있는 비밀 공군 비행기. LightSail 1 은 모든 주요 목표를 달성하기 위해 여러 가지 소프트웨어 및 통신 결함 을 극복했습니다 . LightSail 2는 LightSail 1보다 높은 것으로 예상됩니다. LightSails 이전에, Planetary Society는 2005 년 Cosmos 1 이라는 항해를 시작 했으나, 우주선은 로켓이 실패한 후에는 궤도에 도달하지 못했습니다. 태양계 항해 항공기에 대한 연구는 1980 년 창립 이래 행성 학회 회장 Carl Sagan (1996 년 사망)이 태양 탐험 우주선을 우주 탐색에 사용하는 방법에 대해 논의했을 때 말했습니다. 다른 태양 돛 선교도있었습니다. 예를 들어, 일본 우주 프로그램 은 2010 년에 Ikaros 우주선을 하늘로 보내 지구에서 어느 정도 떨어져서 태양 돛을 성공적으로 시연 한 최초의 기관이되었습니다. NASA는 메가 스페이스 론치 시스템 로켓이 여러 탑재 물을 가지고 달에 날아가는 2020 년 또는 2021 년경의 자체 우주 태양 돛 테스트를 계획하고 있습니다. 그 중 NEA 스카우트 우주선 이 있는데, 이것은 태양 돛을 사용하여 지구 근처의 소행성을 탐사하도록 설계되었습니다.

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.지구에 가장 가까운 별 (인포 그래픽)

으로 칼 테이트 2012 년 12 월 19 일 과학 및 천문학 가장 가까운 별, 광년의 거리, 스펙트럼 유형 및 알려진 행성.(이미지 : © Karl Tate, SPACE.com 제공자)

지구에 가장 가까운 별들은 약 4.37 광년 떨어진 Alpha Centauri 트리플 스타 시스템에있다. 이 별들 중 하나 인 Proxima Centauri는 4.24 광년으로 약간 더 가깝습니다. 15 광년보다 가까운 모든 별 중에서 오직 두 개만이 우리의 태양과 비슷한 스펙트럼 유형 G입니다 : Alpha Centauri A와 Tau Ceti. 대다수는 M 형 적색 왜성입니다. 이 지역의 별 9 개만 지구의 육안으로 볼 수있을 정도로 밝습니다. 가장 밝은 별에는 Alpha Centauri A와 B, Sirius A, Epsilon Eridani, Procyon, 61 Cygni A와 B, Epsilon Indi A와 Tau Ceti가 있습니다. 5.96 광년 떨어져있는 적색 왜성 인 Barnard 's Star는 알려진 별 중에서 가장 큰 적절한 움직임을 가지고 있습니다. 이것은 Barnard의 별이 지구의 한 해에 10.3 초의 원호율로 더 먼 별의 배경을 향해 빠르게 움직인다는 것을 의미합니다. 추천 비디오 ... 닫기 시리우스 A는 지구의 밤하늘에있는 가장 밝은 별입니다. 본질적인 밝기와 우리와의 근접성 때문입니다. 백색 왜성의 별인 시리우스 B는 지구보다 작지만 우리 태양의 질량은 98 %입니다. 2012 년 말, 천문학 자들은 Tau Ceti가 별의 거주 가능 구역 내에 하나를 포함하여 5 개의 행성을 주최 할 수 있음을 발견했습니다. 타우 세티 (Tau Ceti)는 우리 태양처럼 가장 가까운 단일 G- 타입 별입니다 (Alpha Centauri 트리플 - 스타 시스템도 G- 타입 스타를 호스트하고 훨씬 더 가깝습니다). Tau Ceti 행성의 질량은 지구 질량의 2 배에서 6 배 사이입니다.

https://www.space.com/18964-the-nearest-stars-to-earth-infographic.html

.물리학 자들은 슈뢰딩거 (Schrodinger)의 고양이 점프를 예측할 수 있습니다

에 의해 예일 대학 예일 대학의 연구원들은 슈뢰딩거의 유명한 고양이를 잡아 내고 저장하는 방법을 발견했다. 이것은 양자 중첩과 예측 불가능 성의 상징이다. 신용 : Kat Stockton, 2019 년 6 월 3 일

예일 대학의 연구자들은 점프를 예상하고 속담에서 벗어나 실시간으로 행동함으로써 슈뢰딩거의 유명한 고양이, 양자 중첩 및 예측 불가능 성의 상징을 붙잡고 저장하는 방법을 알아 냈습니다. 그 과정에서 그들은 양자 물리학에서 수년간의 기본 교리를 뒤집습니다. 이 발견은 연구원들이 양자 정보를 포함하고있는 인공 원자들의 임박한 점프를 조기에 경고하는 시스템을 구축 할 수있게 해준다. 이 발견을 발표 한 연구는 Nature 지 6 월 3 일자 온라인 판에 실렸다 . 슈뢰딩거 (Schrödinger)의 고양이는 양자 역학 (quantum physics) 에서 동시에 존재할 수있는 두 개의 반대 상태에 대한 능력 인 중첩의 개념을 설명하기 위해 사용 된 잘 알려진 역설 입니다. 방사성 물질의 원자가 붕괴되면 트리거 될 독과 방사성 소스가있는 밀폐 된 상자에 고양이를 배치하는 것이 아이디어입니다. 양자 물리학의 중첩 이론은 누군가가 상자를 열 때까지 고양이는 살아 있고 죽은 상태라는 것을 보여줍니다. 고양이를 관찰하기 위해 상자를 열면 갑자기 양자 상태가 무작위로 바뀌어 죽거나 살아있게됩니다. 양자 점프는 상태가 관찰 될 때 이산 (비 연속) 및 무작위적인 변화입니다. Yale 교수 Michel Devoret의 실험실에서 수행되고 수석 저자 인 Zlatko Minev가 제안한 실험은 처음으로 양자 점프의 실제 작업에 동참합니다. 결과는 덴마크 물리학 자 닐스 보어 (Niels Bohr)의 견해와 모순되는 놀라운 발견을 보여줍니다. 점프는 이전에 생각했던 것처럼 갑작스럽지도 무작위도 아닙니다. 양자 정보를 포함하는 전자, 분자 또는 인공 원자 (큐 비트 (qubit))와 같은 작은 대상의 경우 양자 점프는 개별 에너지 상태 중 하나에서 다른 에너지 상태로의 갑작스러운 전환입니다. 양자 컴퓨터를 개발할 때, 연구자들은 계산 과정에서 오류의 징후 인 큐 비트 (qubit)의 점프를 중요하게 다루어야 만합니다. 수수께끼의 양자 점프는 세기 전에 보어에 의해 이론화되었지만 원자 에서 1980 년대까지는 관찰되지 않았습니다 . "이 점프는 우리가 큐빗을 측정 할 때마다 발생합니다"라고 Yale의 Applied Physics and Physics의 FW Beinecke 교수이자 Yale Quantum Institute의 회원 인 Devoret는 말했습니다. "양자 점프는 장기적으로 예측할 수없는 것으로 알려져 있습니다." "그것에도 불구하고, 우리는 점프가 임박했음을 미리 경고하는 신호를받는 것이 가능한지 알고 싶었다"고 Minev는 덧붙였다. Minev는이 실험이 양자 궤도 이론의 개척자이자 연구의 공동 저자 인 Auckland 대학의 Howard Carmichael 교수의 이론적 예측에 의해 영향을 받았다고 언급했다. 근본적인 영향 외에도이 발견은 양자 정보 를 이해하고 제어하는 잠재적 인 주요 발전입니다 . 연구자들은 양자 데이터를 안정적으로 관리하고 오류가 발생할 때이를 바로 잡는 것이 완전히 유용한 양자 컴퓨터의 개발에서 중요한 과제라고 말합니다. Yale 연구진은 알루미늄으로 만든 3 차원 공동에 둘러싸인 원자를 조사하는 3 개의 마이크로 웨이브 생성기를 사용하여 간접적으로 초전도 인공 원자를 모니터링하는 특별한 접근법을 사용했다. Minev가 초전도 회로 용으로 개발 한 이중 간접 모니터링 방법을 통해 연구자는 전례없는 효율로 원자를 관찰 할 수 있습니다. 마이크로파 복사는 인공 원자를 동시에 관찰하면서 동시에 양자 점프를 일으 킵니다. 이러한 점프의 작은 양자 신호는 실내 온도에 손실없이 증폭 될 수 있습니다. 여기에서 그들의 신호는 실시간으로 모니터 될 수 있습니다. 이것은 연구원들이 검출 광자 (전자파에 의해 여기 된 원자의 부수적 인 상태에 의해 방출되는 광자)가 갑자기 없어지는 것을 보았습니다. 이 작은 부재는 양자 점프의 사전 경고입니다. "이 실험이 보여주는 아름다운 효과는 관찰에도 불구하고 점프 중에 일관성이 증가한다는 것입니다."라고 Devoret는 말했습니다. Minev가 추가되었습니다. "점프를 잡을뿐만 아니라이를 뒤집을 수도 있습니다." 연구자들은 이것이 중요한 포인트라고 말했다. 양자 점프는 장기적으로 불연속적이고 무작위로 나타나지만, 양자 점프를 뒤집어 쓰면 양자 상태 의 진화는 부분적으로 결정 론적이고 무작위적인 성격을 가지고 있음을 의미합니다 . 점프는 항상 임의의 시작점에서 예측 가능하고 동일한 방식으로 발생합니다. "원자의 양자 점프는 화산의 분출과 다소 유사하다"고 Minev는 말했다. "그들은 장기간에 완전히 예측할 수 없지만 정확한 모니터링을 통해 긴급한 재난에 대한 사전 경고를 확실하게 감지하고 발생하기 전에 조치를 취할 수 있습니다.

추가 탐색 양자 계산을위한 원자 상태의 매우 정확한 측정 추가 정보 : 비행 중 양자 점프, Nature (2019) 를 포착하고 역전시키기 . DOI : 10.1038 / s41586-019-1287-z , https://www.nature.com/articles/s41586-019-1287-z 저널 정보 : 자연

https://phys.org/news/2019-06-physicists-schrodinger-cat.html

.연구팀은 3-D에서 치료제를 인쇄하기 위해 bioinks를 개발합니다

에 의해 텍사스 A & M 대학 의 생명 공학과 조교수 인 Akhilesh K. Gaharwar 박사는 세포 기능을 제어하고 지시하기 위해 3D 인쇄 된 구조 내에서 치료 단백질을 분리하기위한 bioink 플랫폼을 개발하기위한 연구 프로젝트를 이끌고있다. 학점 : Texas A & M University Engineering, 2019 년 6 월 3 일

텍사스 A & M 대학교 (Texas A & M University) 연구진은 재생 의학 분야에서 3-D로 치료법을 인쇄하는 혁신적인 방법을 개발했습니다. 3-D 바이오 프린팅은 새롭고 건강한 기능성 조직을 설계하기위한 세포 함유 구조물을 신속하게 제조하기위한 유망한 방법으로 부상하고 있습니다. 그러나 3 차원 바이오 프린팅의 주요 문제점 중 하나는 세포 기능을 제어 할 수 없다는 것입니다. 특별한 종류의 단백질 인 성장 인자는 세포의 운명과 기능을 조절할 수 있습니다. 그러나, 이러한 성장 인자 는 장기간 동안 3 차원 인쇄 구조물 내에 쉽게 통합 될 수 없다. 텍사스 A & M에서 수행 된 최근의 연구에서 생물 의학 공학과의 Akhilesh K Gaharwar 박사 연구원은 정확한 위치에서 3-D 인쇄 치료제를 분리하기 위해 2-D 미네랄 나노 입자로 구성된 바이오 링크를 만들었습니다. 그들의 발견은 Advanced Healthcare Materials에 발표되었습니다 . 이 팀은 치료 용 단백질로 상당한 양의 물을 흡수하고 보유 할 수있는 새로운 종류의 하이드로 겔 바이오 링크 -3D 구조를 설계했습니다 . 이 바이오 링크는 불활성 폴리머, 폴리에칠렌 글리콜 (PEG)로 만들어졌으며 면역 체계를 자극하지 않기 때문에 조직 공학에 유리합니다. 그러나, PEG 중합체 용액의 점도가 낮기 때문에, 이러한 유형의 중합체를 3 차원 인쇄하는 것은 어렵다. 이 한계를 극복하기 위해 팀은 PEG 폴리머와 나노 입자를 결합하면 세포 성장을 지원할 수있는 흥미로운 부류의 바이오 링크 하이드로 젤이 생기고 폴리머 하이드로 겔에 비해 인쇄 성이 향상 될 수 있음 을 발견했습니다. Gaharwar 교수가 개발 한 나노 클레이 플랫폼을 기반으로 한이 신기술은 단백질 치료제의 정확한 침착에 사용될 수 있습니다. 이 bioink 제제는 재료를 주입하고 신속하게 유동을 멈추게 한 다음 제자리에 머물러있게하는 독창적 인 전단 박화 특성을 가지고있어서 3 차원 바이오 프린팅 어플리케이션에 매우 바람직합니다. "나노 클레이를 사용하는이 제제는 세포 활동과 증식을 증가시키는 치료제를 격리한다"고이 연구의 수석 저자 인 Charles W. Peak 박사는 말했다. "또한, 생체 활성 치료제의 장기간 투여는 3 차원 인쇄 발판 내의 세포 이동을 향상시킬 수 있으며 발판의 신속한 혈관 형성을 도울 수있다." Gaharwar 박사는 치료 약물의 장기간 투여가 초 치료 생리 학적 투여 량과 관련된 부정적인 부작용 을 최소화 할뿐만 아니라 치료 농도를 감소시킴으로써 전체 비용을 줄일 수 있다고 말했다 . "전반적으로,이 연구는 세포 기능을 조절하고 지시하는데 사용될 수있는 단백질 치료제를 3-D로 인쇄하는 원리의 증거를 제공한다"고 그는 말했다.

추가 탐색 연구원은 골관절염 치료에 대한 새로운 치료법을 개발합니다 더 많은 정보 : 제어 및 직접 셀 마이그레이션하는 나노 - 설계된 Bioink를 사용하여 3D 찰스 W. 피크 등, 인쇄 치료 단백질, 고급 의료 재료 (2019). DOI : 10.1002 / adhm.201801553 저널 정보 : 고급 의료 자료 에 의해 제공 텍사스 A & M 대학

https://phys.org/news/2019-06-team-bioinks-therapeutics-d.html

.'전기 전도도 50배 향상' 전기차 배터리 고속충전 기술 개발

송고시간 | 2019-06-03 16:15 울산과기원 이준희 교수팀, 실리콘 입자에 황 첨가해 전기 전도도 높여 반금속 실리콘 개발한 연구진. 왼쪽부터 류재건 포스텍 연구원, 이준희 울산과학기술원 교수, 서지희 울산과기원 연구원, 이호식 울산과기원 연구조교수.

반금속 실리콘 개발한 연구진. 왼쪽부터 류재건 포스텍 연구원, 이준희 울산과학기술원 교수, 서지희 울산과기원 연구원, 이호식 울산과기원 연구조교수. [울산과학기술원 제공. 재판매 및 DB 금지] (울산=연합뉴스) 허광무 기자 = 울산과학기술원(UNIST) 연구진이 전기차 배터리 용량과 충전속도를 높일 소재로 주목받는 실리콘의 전기 전도도를 개선하는 기술을 개발했다. 이준희 에너지 및 화학공학부 교수팀은 박수진 포스텍 화학과 교수팀과 함께 '저온에서 황이 도핑된 실리콘을 합성하는 기술'을 개발했다고 3일 밝혔다. 도핑이란 물질에 불순물을 첨가하는 공정으로, 주로 반도체 공정에서 전기적 특성을 높이고자 사용된다. 현재 전기차 배터리 등으로 사용되는 리튬 이온 배터리의 음극 소재로는 전기 전도도가 높은 흑연이 쓰인다. 그러나 흑연은 이론적으로 용량 한계가 있어 대체 소재 개발이 진행 중이다. 실리콘이 흑연을 대체할 후보로 꼽히지만, 전기 전도도가 낮고 충·방전 때 부피 변화가 커 잘 깨진다는 문제가 있었다. 연구진은 이런 실리콘 단점을 해결하는 '1% 도핑법'을 개발했다. 저온에서 대량의 실리콘 입자에 황을 도핑해 합성한 '반금속 실리콘'은 탄소 없이도 전기 전도도가 50배 이상 향상돼 고속충전이 가능했다. 반금속은 금속과 비금속의 중간 성질을 가지는 물질로, 비금속보다 전기 전도도가 높은 성질을 지닌다. 이 교수는 "기존 공정은 복잡하고 비싸며 불안정성이 높아 대량 생산에 적합하지 않았는데, 이번 연구로 손쉽게 반금속 실리콘을 만들게 됐다"면서 "특히 이 기술로 만든 반금속 실리콘은 리튬 이온의 확산속도를 높이는 데 이바지하는데, 이는 고속충전이 가능한 고에너지 배터리 개발에 이상적인 성질로 평가된다"고 설명했다. 박 교수는 "상용화된 리튬 이온 배터리 평가 조건에서 검증한 결과, 10분만 충전해도 흑연의 4배 이상 용량을 유지했다"면서 "이 기술은 배터리 소재에 국한되지 않고, 광전자 응용 분야를 비롯한 다양한 에너지 소재 산업에 활용될 것"이라고 전망했다. 이번 연구는 자연과학 분야 학술지인 '네이처 커뮤니케이션즈'(Nature Communications) 5월 28일 자에 게재됐다. hkm@yna.co.kr

https://www.yna.co.kr/view/AKR20190603130100057?section=it/science

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

.Scanning Doppler Lidar를 이용한 행성 경계층 바람의 측정

박수진 1, 제1저자 연구원

박수진 1, 김상우 1 세 *OrcID, 박문수 2OrcID과 송창근 3 1 서울 대학교 지구 환경 과학부 08826 2 한국 외국어 대학교 대기 과학 연구소, 용인 17035 삼 울산 국립 기술 대학교 도시 환경 공학부 울산 44919 * 서신을 처리해야하는 작성자. 접수 : 2018 년 6 월 19 일 / 개정 : 2018 년 8 월 7 일 / 수락 : 2018 년 8 월 8 일 / 게시일 : 2018 년 8 월 10 일 (이 기사는 대기 경계층 특집 원격 감지 (Remote Sensing of Atmospheric Boundary Layer )에 속한다. 전체 텍스트 | PDF [4697 KB, 2018 년 8 월 11 일 업로드 됨] | 피규어

추상

유성 경계층 (PBL)에서 바람 프로파일의 정확한 측정은 수치 기상 예측뿐만 아니라 대기 품질 모델링에서도 중요합니다. 스캐닝 도플러 광 검출 및 거리 측정 (라이더) 측정을 사용하는 두 가지 바람 검색 방법을 비교하고 동시 라디오 존데 음향으로 검증했습니다. 17 개의 라디오 존데 (radiosonde) 사운드 프로파일을 비교해 보면 사인 피팅 방법이 더 많은 수의 데이터 포인트를 검색 할 수 있다는 것을 보여 주었지만 특이 값 분해 방법은 바이어스 (0.57 ms -1 )와 평균 제곱근 오차 (1.75 ms -1)와 라디오 존데 soundings. 속도 방위각 디스플레이 스캔을 얻기 위해 방사 속도의 평균 시간 간격을 15 분으로 늘리면 소음에 대한 평균 신호 효과로 인해 라디오 존데 소리와 더 잘 일치하게됩니다. 나란히 놓인 윈드 도플러 라이더와 에어러솔 미사 산란 라이저에서 동시에 측정 한 결과 PBL 바람의 시간적 변화와 PBL 내 에어러솔의 수직 분포가 나타났다.

https://www.mdpi.com/2072-4292/10/8/1261

.레이저 냉각을 이용한 3 차원 Bose-Einstein 응축 물의 생산 방법

Ingrid Fadelli, Phys.org 신용 : Urvoy 외. 2019 년 6 월 3 일

ultracold 원자와 MIT 하버드 센터의 연구원들은 레이저 냉각만을 사용하여 3 차원 Bose-Einstein 응축 물을 생산하는 새로운 방법을 제안했다. Physical Review Letters에 실린 그들의 연구 에서 Bose-Einstein 응축 물을 생산할 때 기술의 효능을 입증하여 효과적인 반동 온도보다 훨씬 낮은 온도를 달성했습니다. 과거의 물리학 연구에서 직접 레이저 냉각 에 의한 Bose-Einstein 응축 (Bose-Einstein condensation) 은 종종 추구되었지만 아직 까다로운 목표였습니다. 그것은 처음 에는 레이저 냉각에 대한 노벨상을 수상한 Steven Chu 와 당시 성공하지 못한 Mark Kasevich가 1995 년에 시도했습니다 . Carl Wieman과 Eric Cornell 및 BEC의 모든 노벨상 수상자 인 Wolfgang Ketterle이 주도한 다른 그룹은 증발 식 냉각을 사용하여 BEC를 달성하는 데 성공했습니다. 결국, 대부분의 연구자들은이 획기적인 새로운 연구가 있기까지 레이저 냉각만을 사용하여 BEC를 생산하려는 시도를 포기했습니다. "몇 년 전, 특정 레이저 주파수를 사용하여 원자로부터 분자로 빛을 유도하는 원자의 레이저 냉각에 대한 주된 장애물을 줄이는 방법에 대한 아이디어가있었습니다."라고 연구진 중 한 명인 Vladan Vuletić 이 연구는 Phys.org에 말했다. "증발을 통한 냉각과 비교할 때 레이저 냉각은 실험 설치에 대한 제약이 줄어들고 더 빠르고 효율적으로 될 가능성이있었습니다." 레이저 냉각 원자는 신중하게 레이저 세트를 배치하고 광자로 발사하여 원자의 움직임을 늦추도록 조정합니다. 이 기술은 일반적으로 원자의 차가운 구름을 만드는데 사용되지만 BEC에 충분한 밀도를 가진 차가운 원자의 샘플을 생성하는 데 사용하면 매우 까다로울 수 있습니다. 이것의 주된 이유는 레이저 광이 이웃 한 원자들을 분자들과 결합시켜 원자 덫을 떠날 수 있다는 것이다. Vuletić은 "우리는 분자를 형성하는데 필요한 에너지 양을 불일치시키기 위해 펌핑 레이저의 에너지를 고의로 선택함으로써 원자 손실을 극적으로 줄일 수 있다는 것을 발견했다"고 설명했다. "라며, 라만 냉각 (Chu와 Kasevich가 최초로 시연)의 신중하게 최적화 된 시퀀스와 결합하여 냉각의 약 1 초 내에 적당한 BEC를 생성 할 수있을만큼 밀도가 높은 차가운 원자 구름을 생성 할 수있었습니다. " 그들의 연구에서 Vuletić와 그의 동료들은 교차 된 광학 쌍극자 트랩에 원자를 갇히고 원자 손실과 가열을 줄이기 위해 멀리 공진하는 광 펌핑 빛으로 라만 냉각을 사용하여 원자를 갇혔다. 이 기술은 전형적인 증발 시간 척도보다 10 ~ 50 배 빠른 시간 규모에서 유효 반동 온도 (광자의 반동 운동량과 관련된 온도 범위)보다 훨씬 낮은 온도에 도달 할 수있게 해주었습니다. "BEC의 빠른 생산은 새로운 레이저 냉각 기술의 잠재력을 강조하면서 속도를 위해 최적화 된 최상의 증발 기술과 동등합니다."라고 Vuletić는 말했습니다. "우리의 레이저 냉각 방법은 분자 냉각뿐만 아니라 다른 원자 종에도 적용될 수 있어야한다. 더 빠른 방법은 신호 대 잡음비를 높이고 수행하기 어려운 양자 가스를 연구하기위한 새로운 실험을 가능하게한다. 전에." Vuletić와 그의 동료들에 의해 소개 된 새로운 방법은 미래의 물리학 연구에 많은 영향을 줄 수있다. 예를 들어, 그것은 fermions을 포함한 다양한 시스템에서 양자 퇴화 가스의 빠른 생산을 가능하게 할 수있다. 현재 연구에서, 연구원들은 이론적으로 붕괴되어야하지만 양자 압력에 의해 안정화되어야하는 매력적인 상호 작용을 가진 1-D 양자 가스를 연구하기 위해 그들의 시스템을 사용하고있다. "미래에 우리는 fermionic 원자에 동일한 기술을 적용하고 싶습니다."Vuletić가 말했다. "페르미 이온 원자 는 응축하지 않고 서로를 피하면서 저온에서 소위 양자 퇴화 페르미 가스를 형성한다. 이러한 시스템은 고체 상태 시스템에서 전자 (또한 페르미온)를 연구하는 데 사용될 수있다. 자성과 고온 초전도의 성질을 이해할 수있다. "

추가 탐색 물리학 자들은 Bose-Einstein 응축 물을 만드는 더 빠른 방법을 개발합니다. 추가 정보 : Alban Urvoy et al. 쌍극자 트랩의 Bose-Einstein 응축으로 직접 레이저 냉각, Physical Review Letters (2019). DOI : 10.1103 / PhysRevLett.122.203202 HJ Lee 외. 광학 다이폴 트랩에서 원자의 라만 냉각, Physical Review Letters (2002). DOI : 10.1103 / PhysRevLett.76.2658 KB Davis 외. Bose-Einstein 응축, 나트륨 원자의 가스, Physical Review Letters (2002). DOI : 10.1103 / PhysRevLett.75.3969 MH Anderson et al. 희석 원자 증기에서 Bose-Einstein 응축의 관측, 과학 (2006). DOI : 10.1126 / 과학 .296.5221.198 저널 정보 : Physical Review Letters , Science

https://phys.org/news/2019-06-method-d-bose-einstein-condensates-laser.html

.3 차원 종양 클러스터를 구축하는 노화 종양 세포

논문저자 이현규1, 논문저자 고려대 이현규 Hyun-Gyu Lee1,

June Hoan Kim 2, Woong Sun 2, Sung-Gil Chi3, WonshikChoi 1,4 & Kyoung J. Lee1 ,Scientific Reports volume 8 , 문서 번호 : 10503 ( 2018 ) | 인용문 다운로드 추상 세포 노화 (영구적 인 세포주기 정지)는 생물학적 유기체에 대한 유익한 중요성이 아직 탐구되기 시작한 공통적 인 흥미로운 현상입니다. 다른 한편으로는, 노화 세포는 그들 주위의 조직 구조를 변형시킬 수있다. 무한히 증식 할 수있는 능력을 가진 종양 세포는 그 현상으로부터 자유롭지 못합니다. 여기에 우리는 유방암 식민지의 고밀도 단일 층에있는 노화 세포가 주변에있는 비 노화 세포의 집합 센터 역할을하는 놀라운 관찰을보고합니다. 결과적으로, 노화 세포는 융합 성인 2D 종양 층에서 국소화 된 3D 세포 - 클러스터를 활발히 형성한다. 놀라운 현상을 뒷받침하는 생물 리 학적 메커니즘은 주로 유사 분열 세포 반올림, 동적 및 차동 세포 부착 및 세포 주 화성을 포함한다. 이러한 몇 가지 생물 물리학 적 요소를 통합함으로써 우리는 세포 Potts 모델을 통해 실험 관측을 재현 할 수있었습니다.

소개

세포 노화는 증식하는 세포가 완전한 성장 억제에 들어가고 그 체적을 극적으로 팽창시키는 (일반적으로, 2 차원 기질에서 튀긴 알 의 형태로) 생물체에서 공통적 인 현상이다 . 이 세포 상태의 근원은 강하게 연구되어왔다. 그러나 그 기본 메커니즘은 명확하지 않다. 1 , 2. 중요하게 노화 세포는 노화 관련 분비 표현형 (SASPs)으로 총체적으로 분류되는 다수의 분비물을 통해 그 이웃과 상호 작용한다. 이러한 분비 표현형은 생물에 부정적인 영향을 미치는 다양한 생물학적 과정에 관여하는 것으로 알려져있다. 예를 들어, 주위의 악성 종양 세포의 성장을 자극하는 친 염증성 사이토 카인과 케모카인이 그 중 3 개 , 4 개 입니다. 노화 세포의 축적은 또한 나이 - 관련 질환과 같은 더 많은 유기체 레벨 부작용과 연관된 5. 특히 조직 개조를 촉진 할 수도 있습니다. 예를 들어, 일부 세포 노화 따라서 암세포의 침윤 촉진 소프 주변 조직 구조를 만드는 세포 외 매트릭스 저하 프로테아제를 분비 6 , 7 , 8 . 한편, 노화 세포에 대한 유익한 효과에 대해서도 최근 논의된다. SASP는 배아 패터닝 9 , 10 및 상처 치료 11에 기여하는 단백질을 포함 합니다. 그럼에도 불구하고 이러한 조직 재생 효과가 SASP에 의해 생물 물리학 적으로 조율되는 방법의 정확한 성격은 특히 조직에 대한 개별 세포의 규모에서 많이 연구되어야합니다. 이 논문에서는 단일 클론 세포주 인 MDA-MB-231 (널리 사용되는 악성 유방암 세포주)의 시험 관내 배양을 바탕으로 초기 시딩 및 이웃 노화 방지와의 상호 작용에서 신생 세포의 출현을 신중하게 분석합니다 세포. 놀랍게도, 불멸화 된 종양 세포조차도 노화를 일으키는 것으로 나타났습니다 12 . 더 흥미 진진한 것은 노화 된 MDA-MB-231 세포가 인접한 종양 세포에 대한 인력의 중심 역할을하여 처음에 2 층 (2D) 콜로니의 단층에서 3 차원 (3D ) 세포 클러스터. 우리는 전환 이 시험 관내 에서 명확한 것으로 나타남을 본다.예를 들어 노화 세포가 조직 개질에 관여 할 수있는 사례. 또한 몇 가지 필수 메커니즘만으로 통합 된 컴퓨터 모델을 통한 관찰에 대한 경험적 설명을 제공합니다. Metropolis kinetics에서 작동하는 셀룰러 Potts 모델 (CPM)은 세포 부피의 보존, 유사 분열 세포 반올림 (결과적으로 세포 - 환경 유착의 동적 강도)과 같은 생물 물리학 적 과정을 재현하는 것을 목표로하며, 세포의 주 화성 운동. 실험 결과 MDA-MB-231 세포 배양 물 (처음에는 직경 2mm의 디스크 영역에 균일하게 도금 된 합류 단일 층 (confluent mono layer),도 1a 참조, 방법에 대한 자세한 내용 참조)은 다수의 노화 세포가 전체 집단으로 무작위로 출현한다 시간이 지남에 따라 증가한다 (그림 1b ). 그들은 '튀긴 계란'형태로 쉽게 식별 할 수 있습니다 (그림 1c ). 노화 된 상태로 들어가는 세포의 몸체는 꽤 합류하는 인구 내에서도 거대한 지역을 차지하기 위해 며칠 동안 측면으로 팽창합니다 (그림 1c ). 완전히 개발 노화 세포의 점유 면적이 현저하게 다른 하나에서 다를 수 있지만, 일반적으로 1.4 × 10 종종 크고 매우 큰 수 5 μ m (2) (도. 참조 1D를) - 전형적인 비 노화 세포보다 약 3 배 더 크다. 반면에 노화 세포의 몸은 ~ 2 μ m 만큼 얇 습니다 (그림 1e 의 두 측면보기 참조 ). 신체는 f-actin의 조밀 한 네트워크에 의해 구조적으로 잘 유지됩니다 (그림 1e 의 상단 그림 참조 ). 세포가 갑자기 파열되어 대사 과정을 끝낼 때까지 끊임없는 시공간 파동이 몸 전체에 나타나며 핵쪽으로 향하게됩니다.

https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0

https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0.pdf