다섯 번째 기본 힘은 실제로 존재할 수 있지만 아직 찾지 못했습니다
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.우주에서 아마도 가장 풍부한 형태의 여분의 양성자를 가진 탄소 축구 공
에 의해 Radboud 대학 네이 메헨 양성자 화 된 C60의 지문. 크레딧 : Radboud University 2019 년 11 월 25 일
우주에서 가장 일반적인 탄소 형태 중 하나는 축구 공 모양의 탄소 분자 인 C 60 이지만 여분의 양성자가 부착되어 있습니다. 이것이 Radboud University에서 수행 된 연구의 결론으로,이 분자의 흡수 스펙트럼을 측정하는 데 처음으로 성공했습니다. 그러한 지식은 궁극적으로 우리가 행성 형성에 대해 더 많이 배우는 데 도움이 될 수 있습니다. 연구원들은 11 월 25 일에 Nature Astronomy 에 그들의 발견을 발표 할 것이다 . Radboud University의 분자 구조 및 역학 교수 인 Jos Oomens는“측정이 가능한 분자 축구 공 , Buckminsterfullerene 또는 버키볼 이라고도하는 상징적 인 C 60 분자 의 거의 모든 속성 이 측정되었습니다. 그럼에도 불구하고, 그와 그의 동료들은 새로운 것을 측정 할 수있었습니다 : 분자 화 된 양자화 된 형태의 분자 의 흡수 스펙트럼 C 60 H + . Oomens는“이를 통해 성간 구름이 풍부 할 것으로 보이며 분자 물리학에서 대칭의 역할에 대한 교과서 예제도 보여줄 수있다. 우주에서 탄소 축구 천문학 자 Harry Kroto 는 1985 년에 C 60 을 발견했을 때 높은 안정성으로 인해이 새로운 형태의 탄소가 우주에서 널리 퍼질 것이라고 예측했습니다. C 60 은 축구 공 형태의 60 개의 탄소 원자로 구성되며 분자 물리학에서 가장 대칭성이 높습니다. 실제로 지난 10 년 동안 C 60 은 많은 성간 구름에서 발견되었습니다. 천문학 자들은 그러한 성간 구름의 화학적 조성을 결정하는 것이 중요합니다. 왜냐하면 이것은 우리 자신의 태양계를 포함하여 새로운 별과 행성이 형성되는 곳이기 때문입니다. 이 구름에 존재하는 분자에 대해 더 많이 배울수록 우리 자신의 행성이 어떻게 형성되었는지 더 많이 알 수 있습니다. C60 은이 구름 에서 지금까지 확인 된 가장 복잡한 분자 중 하나입니다 . 크로 토는 또한 C 60 이 아니라 분자의 양자화 된 버전이 우주에서 가장 널리 퍼질 것이라고 예측했다 . 이제 연구원들은 실제로 이것이 사실 일 수 있음을 처음으로 보여주었습니다. Oomens는“ 성간 구름 에서 방출 된 적외선 스펙트럼과 양성자 화 된 C 60에 대한 적외선 스펙트럼을 비교했을 때 매우 밀접한 일치를 발견했습니다. 대칭 손실로 인한 색상 변경 양성자 화 된 C 60 은 축구 외부에 부착 된 양성자 (H + )를 가지고있어 분자가 완벽한 대칭성을 잃게됩니다. "우리의 연구에 따르면 양성자 화 된 C 60 은 '정상적인'C 60 보다 더 많은 빛을 흡수 합니다. 실제로 C 60 H + 는 C 60 분자 와 비교하여 색이 매우 다르다고 말할 수 있습니다. 이것은 분자 스펙트럼에서 잘 알려진 효과이며, 새로운 스펙트럼에서 아름답게 증명됩니다. " 연구자들이 양성자 화 된 C 60 의 광 흡수 스펙트럼을 성공적으로 측정 한 것은 이번이 처음 입니다. 분자 의 전하로 인해 분자 가 서로 반발하므로 흡수 스펙트럼을 얻기에 충분히 높은 밀도를 얻는 것이 어렵습니다. "우리 는 FELIX 실험실에서 자유 전자 레이저 를 사용하여이 문제를 해결할 수 있는 방법을 찾았습니다 . FELIX 레이저와 질량 분석기 를 결합하면 C 60 H +가 분해되어 직접 흡수 스펙트럼을 측정하는 대신 조각난 이온을 감지 할 수 있습니다 . "
더 탐색 해결되는 길에 오래된 천문학 수수께끼 추가 정보 : 양성자 화 된 벅 민스터 풀러렌 C60H +의 적외선 스펙트럼, Nature Astronomy (2019). DOI : 10.1038 / s41550-019-0941-6 , https://nature.com/articles/s41550-019-0941-6 저널 정보 : 자연 천문학 에 의해 제공 Radboud 대학 네이 메헨
https://phys.org/news/2019-11-carbon-soccer-ball-extra-proton.html
.전자파를 사용하여보다 효율적인 컴퓨팅을 향해
에 의해 매사 추세 츠 공과 대학 MIT 연구진은 전기가 필요없는 전자파로 컴퓨팅을 정밀하게 제어 할 수있는 새로운 회로 설계를 고안했다.2019 년 11 월 28 일
이러한 발전은 전자 기기보다 훨씬 효율적으로 계산할 수있는 실용적인 자기 기반 장치를 향한 발걸음입니다. 고전적인 컴퓨터는 컴퓨팅 및 데이터 저장을 위해 막대한 양의 전기를 사용하며 많은 열을 방출합니다. 보다 효율적인 대안을 찾기 위해 연구자들은 상대적으로 적은 전력을 사용하고 실질적으로 열을 발생시키지 않는 자기 기반 "스핀 트로닉"장치를 설계하기 시작했습니다. Spintronic 디바이스 는 격자 구조의 자성 물질 에서 전자의 양자 특성 인 "스핀 웨이브"를 활용합니다 . 이 접근법은 스핀 웨이브 특성을 변조하여 계산과 관련 될 수있는 측정 가능한 출력을 생성합니다. 지금까지 스핀파를 변조하려면 신호 노이즈를 유발하고 본질적인 성능 향상을 효과적으로 무효화 할 수있는 부피가 큰 구성 요소를 사용하여 전류를 주입해야했습니다. MIT 연구진은 자성 물질의 나노 층에 나노 미터 폭의 도메인 벽만 사용하여 추가적인 구성 요소 나 전류없이 통과하는 스핀파를 변조하는 회로 구조를 개발했다. 차례로, 필요에 따라 벽의 위치를 제어하기 위해 스핀파를 조정할 수있다. 이를 통해 클래식 컴퓨팅에 사용되는 1과 0에 해당하는 2 개의 변화하는 스핀 웨이브 상태를 정확하게 제어 할 수 있습니다. 미래에는 스핀 채널 쌍이 듀얼 채널을 통해 회로에 공급되고 서로 다른 특성에 맞게 변조되며 결합되어 양자 컴퓨팅에 광자 파 간섭이 사용되는 방식과 유사한 일부 양자 간섭을 생성 할 수 있습니다. 연구원들은 양자 컴퓨터와 같은 간섭 기반 스핀 트로닉 장치가 기존의 컴퓨터와는 매우 복잡한 작업을 수행 할 수 있다고 가정합니다. "사람들은 실리콘 이외의 컴퓨팅을 찾기 시작하고있다. 웨이브 컴퓨팅은 유망한 대안이다."전기 공학 및 컴퓨터 과학학과 (EECS)의 교수이자 스핀 트로닉 재료 및 장치 그룹의 수석 연구원 인 Luqiao Liu는 말한다.
전자 실험실. "이 좁은 도메인 벽을 사용함으로써 실제 에너지 비용없이 스핀파를 변조하고이 두 가지 상태를 만들 수 있습니다. 우리는 스핀파와 고유 한 자성 물질에 의존합니다." Science 논문 에 Liu에 합류 한 것은 Spintronic Material and Device Group의 3 명의 대학원생 인 Jiahao Han, Pengxiang Zhang 및 Justin T. Hou입니다. EECS postdoc Saima A. Siddiqui. 뒤집기 마그 논 스핀파는 작은 파장의 에너지 파문입니다. 본질적으로 많은 전자의 집합적인 스핀 인 스핀파 덩어리를 마그 논이라고합니다. 마그 논은 개별 전자와 같은 실제 입자는 아니지만 컴퓨팅 응용 분야에서 유사하게 측정 할 수 있습니다. 그들의 연구에서 연구원들은 두 개의 인접한 자기 구조물 사이의 나노 미터 크기의 장벽 인 맞춤형 "자기 도메인 벽"을 활용했다. 그들은 많은 양의 스핀파를 처리 할 수있는 특정한 바람직한 자기 특성을 가진 코발트 / 니켈 나노 필름 (각각 몇 원자 두께)의 패턴을 쌓았다. 그런 다음 특수 격자 구조의 자성 물질 중간에 벽을 배치하고 시스템을 회로에 통합했습니다. 회로의 한쪽면에서 연구자들은 재료에서 일정한 스핀파를 자극했다. 파도가 벽을 통과함에 따라 그 마그 논은 즉시 반대 방향으로 회전합니다. 첫 번째 지역의 마그 논은 북쪽으로 회전하고 두 번째 지역의 마그 논은 남쪽으로 돌립니다. 이로 인해 파동 위상 (각도)이 급격히 이동하고 크기 (전력)가 약간 감소합니다. 실험에서 연구원들은 출력 신호를 감지하고 전송하는 별도의 안테나를 회로의 반대편에 배치했습니다. 결과는 출력 상태에서 입력 파의 위상이 180도 반전 된 것으로 나타났습니다. 최고점에서 최저점까지 측정 된 파동의 크기 또한 상당히 감소했습니다. 약간의 토크 추가 그런 다음 연구원들은 스핀파와 도메인 벽 사이의 상호 작용을 발견하여 두 상태 사이를 효율적으로 전환 할 수있었습니다. 도메인 벽이 없으면 회로는 균일하게 자화됩니다. 도메인 벽을 사용하면 회로에 변조 변조 파가 분할됩니다. 스핀파를 제어함으로써 그들은 도메인 벽의 위치를 제어 할 수 있다는 것을 발견했다. 이것은 회전 전자가 본질적으로 자기 재료를 충격을 받아 자기 방향을 뒤집을 때 발생하는 "스핀 전달 토크"현상에 의존한다. 연구원들의 연구에서 그들은 주입 된 스핀파 의 힘을 강화시켜 특정 마그 논의 스핀을 유도했다. 이것은 실제로 증폭 된 파동 소스쪽으로 벽을 그립니다. 그렇게하면 벽이 안테나 아래에 걸리게되어 효과적으로 파도를 조절할 수없고이 상태에서 균일 한 자화를 보장 할 수 있습니다. 그들은 특수한 자기 현미경을 사용하여이 방법이 벽에서 마이크로 미터 크기의 이동을 일으킴으로써 물질 블록을 따라 어디든지 위치시킬 수 있음을 보여 주었다. 특히, 마그 논 스핀 전달 토크의 메커니즘이 제안되었지만 몇 년 전에는 설명되지 않았다. Liu는“이런 일이 일어날 것이라고 생각할만한 충분한 이유가 있었다”고 말했다. "그러나 우리의 실험은 이러한 조건에서 실제로 어떤 일이 일어날 지 증명합니다." Liu는 회로 전체가 수도관과 같다고 말했다. 밸브 (도메인 벽)는 물 (스핀파)이 파이프 (재료)를 통과하는 방식을 제어합니다. Liu는“그러나 수압이 너무 높아지면 밸브가 차단되어 다운 스트림으로 밀려 나간다”고 말했다. "강한 스핀파를 가하면, 다운 스트림이 아닌 약간 업스트림으로 이동하는 것을 제외하고 도메인 벽의 위치를 이동할 수 있습니다." 이러한 혁신은 "고속 푸리에 변환"이라고하는 신호 처리 기술과 같은 특정 작업을위한 실질적인 웨이브 기반 컴퓨팅을 가능하게합니다. 다음으로 연구원들은 기본적인 계산을 수행 할 수있는 작동 파 회로를 구축하기를 희망합니다. 무엇보다도 재료를 최적화하고 잠재적 인 신호 노이즈를 줄이며 도메인 벽 주위를 이동하여 상태 간 전환 속도를 더 연구해야 합니다 . "이것은 우리의 할 일 목록에 있습니다."Liu가 말합니다.
더 탐색 자성 물질에서 스핀파를 사용하는 새로운 방법 추가 정보 : "돋보기 장치에서 코 히어 런트 스핀파 및 자기 도메인 벽의 상호 제어" 과학 (2019). science.sciencemag.org/cgi/doi… 1126 / science.aau2610 저널 정보 : 과학 매사추세츠 공과 대학 제공
https://phys.org/news/2019-11-efficient-magnetic.html
.극저온 화학을 통해 연구원들은 화학 반응 동안 정확히 무슨 일이 일어 났는지 처음으로 볼 수 있습니다
로 하버드 대학 화학 반응은 결합이 끊어지고 형성되는 중간 상태를 통해 반응물을 생성물로 변형시킨다. 관찰하기에는 너무 오래 걸리는 경우가 많지만,이 단계는 지금까지 친밀한 조사를 생략했습니다. 반응물 (여기서는 칼륨-루비듐 분자)의 회전, 진동 및 운동을 500 나노 켈빈 (거의 절대 온도보다 거의 거의 없음)까지 "냉동"함으로써 제품에 대해 에너지 적으로 허용되는 출구의 수가 제한됩니다. 중간 정도의 시간 동안 훨씬 더 "포획"되면 연구원은 광 이온화 검출을 통해이 단계를 직접 관찰 할 수 있습니다. 이 기술은 초저온 분자와의 화학 반응의 양자 제어를 향한 길을 닦습니다. 크레딧 : Ming-Guang Hu
알려진 우주에서 가장 차가운 화학 반응은 혼란스러운 레이저 혼란으로 나타났습니다. 외모 속임수 : 성간 공간보다 수백만 배 더 추운 온도에서, 힘들게 조직 된 혼돈 속에 깊이있는 Kang-Kuen Ni는 정밀함을 달성했습니다. 두 개의 초저온 분자가 만나 반응하도록하여 분자 결합의 역사에서 가장 차가운 결합을 끊고 형성했습니다. "아마 앞으로 몇 년, 우리는이 작업을 수행 할 수있는 유일한 실험실있다"명나라 광신 후, 오늘 게시 된 자신의 논문에 니켈 실험실 먼저 저자의 박사 학자했다 과학 . 5 년 전, 모리스 칸 화학 및 화학 생물학 부교수이자 초저온 화학의 선구자 인 Ni는 현재 이용 가능한 기술 중 가장 낮은 온도의 화학 반응 을 달성 할 수있는 새로운 장치를 개발하기 시작했습니다. 그러나 복잡한 엔지니어링이 제대로 작동하는지 확신 할 수 없었습니다. 이제 그들은 가장 차가운 반응을 수행했을뿐만 아니라 새로운 장치가 예측하지 못한 일을 할 수 있다는 것을 발견했습니다. 500 나노 켈빈 또는 절대 영점보다 몇 백만 분의 1도 정도의 강렬한 추위에서 분자 는 빙하 속도로 느려졌으며, Ni과 그녀의 팀은 이전에는 아무도 볼 수 없었던 두 분자가 만나는 순간을 볼 수있었습니다. 두 개의 새로운 분자를 형성합니다. 본질적으로, 그들은 가장 중요하고 애매 모호한 행동 으로 화학 반응을 포착했습니다. 화학 반응은 말 그대로 호흡, 요리, 소화, 에너지 생성, 의약품 및 비누와 같은 가정용 제품을 담당합니다. 따라서 기본 수준에서 작동하는 방식을 이해하면 연구자가 전 세계에서 본 적이없는 조합을 설계하는 데 도움이 될 수 있습니다. 거의 무한한 수의 새로운 조합이 가능해지면서,이 새로운 분자들은보다 효율적인 에너지 생산에서 곰팡이 방지 벽과 같은 새로운 재료 및 양자 컴퓨터를위한 더 나은 빌딩 블록에 이르기까지 끝없이 응용 될 수 있습니다. 그녀의 이전 연구에서 Ni는 더 차가운 온도와 더 차가운 온도를 사용하여 화학 반응을 일으켰습니다. 이러한 극한까지 냉각 된 원자와 분자는 가능한 가장 낮은 에너지 상태 인 양자 크롤링으로 느려집니다. 거기에서, Ni는 최대한의 정밀도로 분자 상호 작용을 조작 할 수 있습니다. 그러나 그녀는 심지어 반응의 시작 만 볼 수있었습니다. 두 개의 분자가 들어간 다음 무엇입니까? 중간과 끝에서 일어난 일은 이론 만 설명 할 수있는 블랙홀이었습니다. 화학 반응은 과학 세계에서 펨토초로 더 잘 알려진 백만 분의 1 억 분의 1 초 만에 발생합니다. 오늘날 가장 정교한 기술조차도 너무 짧은 물건을 포착 할 수는 없지만 일부는 가까이에 있습니다. 지난 20 년 동안 과학자들은 빠른 반응 카메라와 같은 초고속 레이저를 사용하여 반응의 빠른 이미지를 포착했습니다. 그러나 그들은 전체 그림을 캡처 할 수 없습니다. Ni는 "대부분 반응물이 사라지고 측정 할 수있는 시간에 생성물이 나타나는 것을 볼 수있다. 이러한 화학 반응에서 실제로 일어난 일에 대한 직접적인 측정은 없었다"고 Ni는 말했다. 지금까지. Ni의 초저온 온도는 반응을 비교적 느린 속도로 강제합니다. Ni는 "[분자]가 매우 차갑기 때문에 병목 현상이 발생한다"고 말했다. 그녀와 그녀의 팀이 유연성을 위해 선택된 2 개의 칼륨 루비듐 분자를 반응 시켰을 때, 초저온은 분자가 중간 단계에서 마이크로 초 동안 머 무르도록 강요했습니다. 마이크로 초 (100 만 분의 1 초)는 짧아 보일 수 있지만, Ni와 그녀의 팀은 본질적으로 한 분자가 다른 분자로 어떻게 변하는가? 이 친밀한 비전으로, 그녀와 그녀의 팀은 반응의 블랙홀에서 무슨 일이 일어나는지 예측하기 위해 이론을 테스트 할 수 있다고 말했다. 그런 다음 그녀의 팀은 실제 데이터를 사용하여 신비한 양자 영역에서 발생하는 화학 반응 등 다른 화학 반응 중에 발생하는 일을보다 정확하게 예측하기 위해 새로운 이론을 만들 수 있습니다. 이미이 팀은 초저온 테스트 베드에서 배울 수있는 다른 것을 탐색하고 있습니다. 다음으로, 예를 들어, 반응물을 조작하여 반응이 일어나기 전에 흥분된 에너지가 결과에 어떤 영향을 미치는지 알 수 있습니다. 또는 반응이 일어날 때 반응에 영향을 미쳐 한 분자 또는 다른 분자를 방해 할 수도 있습니다. Hu는“우리의 제어 능력으로 인해이 기간은 충분히 길어 조사 할 수있다”고 말했다. "이 장치로 우리는 이것에 대해 생각할 수 있습니다.이 기술이 없으면이 논문 없이는 이것에 대해 생각조차 할 수 없습니다."
더 탐색 시뮬레이션은 극저온 반응에서 혼돈의 보편적 서명을 보여줍니다 추가 정보 : "초저온 KRb 분자의 이분자 반응의 직접 관찰" 과학 (2019). science.sciencemag.org/cgi/doi… 1126 / science.aay9531 저널 정보 : 과학 하버드 대학교 제공
https://phys.org/news/2019-11-ultracold-chemistry-chemical-reaction.html
.과학은 이산화탄소 전환의 획기적인 발전으로 이어집니다
위트레흐트 대학교, 위트레흐트 대학교 과학부 Charlotte Vogt, Ellen Sterk 및 Matteo Monai. 크레딧 : Utrecht University ,2019 년 11 월 25 일 팀
함께 화학 우려 BASF와 위트레흐트와 아인트호벤의 대학에서 연구원은, CO 뒤에 메커니즘을 풀어 한 2 변환. 연구 책임자 인 Bert Weckhuysen은“환상적인 파트너십 덕분에이 퍼즐을 풀 수있었습니다. "이 연구 결과는이 순간에 구축 된 일련의 출판물이 완성 된 것입니다." 연구원들은 오늘 Nature Communications에 그들의 연구 결과를 발표하고 있습니다. Utrecht University, Eindhoven University of Technology 및 BASF의 화학자들은 자신의 간행물에서 금속 표면에서 CO 2 전환이 어떻게 발생 하는지 설명하기 위해 이론적 방법과 실험적 방법을 모두 사용했습니다 . 온실 가스 CO 2 를 풍력이나 태양열로부터 재생 가능한 에너지를 저장하는 것과 같은 프로세스에 유용한 화학 빌딩 블록으로 변환 하는 것은 많은 새로운 가능성을 제시 할 것입니다. 그것은 CO를 감소에 기여할 수있는 2 배출량을하고, 원칙적으로, 또한 그것이 가능 직접 CO에서 기본적인 화학 물질을 생산 할 수있다 2 . 최초의 저자 3 명 이 출판물은 Charlotte Vogt, Matteo Monai 및 Ellen Sterk와 같은 세 명의 최초 저자가 각각 획기적인 기여를했다는 점에서 독특합니다. 작년에 Vogt 는 BASF 및 기타 기관의 연구자들과 함께 Nature Catalysis 기사를 발표하여 CO 2 변환이 금속 나노 입자의 크기에 의존 한다고보고했다 . 그런 다음이 지식을 사용하여 CO 2 변환을 위한 더 빠르고 효율적인 촉매를 생성했습니다 . Monai는에 보그와 함께 일 자연 촉매의 CO 만든 메탄 저장의 가능성에 게시 2 신 재생 에너지에 대한 임시 버퍼를. 이 기사는 지난 봄에 출판되었습니다. Sterk는 석사 논문의 일부로 최신 연구에 대한 이론적 기초를 제공했습니다. 2018 년 말, 그녀는 자신의 노력을 인정 받아 화학 및 공정 기술 부문 AkzoNobel 대학원 상을 수상했습니다. 그녀의 논문에서 그녀는 촉매 반응의 이론적 양자 화학 모델링, 특히 대기 중 CO 2 배출 감소를 금속으로 사용하여 연구했습니다. 이 연구는 아인트호벤 공과 대학교 (Iindhoven University of Technology)의 Ivo Filot 및 Emiel Hensen 교수와 공동으로 수행되었습니다. Vogt, Monai 및 Sterk는 모두 Bert Weckhuysen이 이끄는 연구 그룹의 구성원으로 여러 협력 노력의 교차점에 있습니다. 아인트호벤 공과대학과의 전략적 제휴 이외에도이 그룹은 연구 컨소시엄 ARC CBBC의 멤버로, 그로 닝겐 및 아인트호벤 대학과 BASF를 포함한 4 개의 화학 회사 및 NWO Zwaartekracht 프로그램 MCEC과 함께 연구 컨소시엄 ARC CBBC의 회원입니다. 아인트호벤과 트벤테 대학. Weckhuysen은“이 구조와 고유 한 파트너십이 없었다면 결코 그렇게 멀지 않았을 것입니다. "이 간행물은 목표 지향적 인 팀 과학의 훌륭한 예입니다. 사실, 이러한 종류의 협력은 이러한 정도의 과학적, 사회적 영향을 달성하기위한 필수 조건이라고 말하고 싶습니다."
더 탐색 빠르고 효율적인 CO2 변환을위한 촉매제로서 금속 나노 입자의 잠재력을 발휘 추가 정보 : 니켈을 통한 이산화탄소 활성화 및 탄소-탄소 커플 링 이해, Charlotte Vogt, Matteo Monai, Ellen B. Sterk, Jonas Palle, Angela EM Melcherts, Bart Zijlstra, Esther Groeneveld, Peter H. Berben, Jelle M. Boereboom, Emiel JM Hensen, Florian Meirer, Ivo AW Filot, Bert M. Weckhuysen, Nature Communications , 2019 년 11 월 25 일, DOI : 10.1038 / s41467-019-12858-3 저널 정보 : 자연 커뮤니케이션 , 자연 촉매 위트레흐트 대학교 과학부 제공
https://phys.org/news/2019-11-team-science-breakthrough-carbon-dioxide.html
.음, 꼬리가 보인다
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
Park Soo-jin is a meteorologist. She is Lee Hyun Kyu's friend of the same age.
.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
https://scitechdaily.com/harvard-scientist-connects-the-dots-in-fin-to-limb-evolution/ https://phys.org/news/2019-09-black-hole-center-galaxy-hungrier.html https://phys.org/news/2019-09-programmable-swarmbots-flexible-biological-tools.html https://phys.org/news/2019-10-hard-ceramic-tough-steel-newly.html
.다섯 번째 기본 힘은 실제로 존재할 수 있지만 아직 찾지 못했습니다
작성자 : Brian Koberlein, Universe Today 표준 모델의 입자 및 상호 작용 보손. 크레딧 : Particle Data Group, 2019 년 11 월 27 일
우주는 중력, 전자기 및 강하고 약한 핵력의 네 가지 기본 세력에 의해 지배됩니다. 이 세력은 우리가 보는 모든 것의 움직임과 행동을 주도합니다. 적어도 우리가 생각하는 것입니다. 그러나 지난 몇 년 동안 다섯 번째 근본적인 힘의 증거가 증가하고 있습니다. 새로운 연구는이 다섯 번째 힘을 발견하지 못했지만 우리는 여전히 이러한 우주적 힘을 완전히 이해하지 못한다는 것을 보여줍니다. 기본 힘은 표준 입자 물리학 모델의 일부입니다. 이 모델 은 전자, 양성자, 반물질 및 기타를 포함한 모든 양자 입자를 설명합니다 . 쿼크, 뉴트리노 및 iggs 스 보손은 모두 모델의 일부입니다. 용어 "모델에서 힘 " 는 약간의 오해입니다. 표준 모델에서 각 힘은 캐리어 보손 유형의 결과입니다. 광자는 전자석의 운반체 보손입니다. 글루온은 강한 상호 작용을위한 운반체 보손이고, W와 Z로 알려진 boson은 약한 상호 작용을위한 것입니다. 중력은 기술적으로 표준 모델의 일부는 아니지만 양자 중력에는 중력으로 알려진 보손이 있다고 가정합니다. 우리는 여전히 양자 중력을 완전히 이해하지 못하지만 하나의 아이디어는 중력을 표준 모델과 결합하여 그랜드 통합 이론 (GUT)을 생성 할 수 있다는 것입니다. 우리가 발견 한 모든 입자는 표준 모델의 일부입니다. 이 입자의 거동은 모델과 매우 정확하게 일치합니다. 과학자들은 표준 모델 이상의 입자를 찾았지만 지금까지는 아무것도 발견하지 못했습니다. 표준 모델은 과학적 이해의 승리입니다. 양자 물리학의 정점입니다. 그러나 우리는 심각한 문제가 있음을 배우기 시작했습니다.
은하의 관측은 암흑 물질의 분포를 보여줍니다. 크레딧 : X-ray : NASA / CXC / Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, Switzerland / D. Harvey & NASA / CXC / Durham Univ / R.Massey; 광학 및 렌즈지도 : NASA, ESA, D. Harvey (스위스, 에콜 폴리 테크 연방, 로잔) 및 R. Massey (더럼 대학교, 영국)
우선, 우리는 표준 모델이 우리가 생각한 방식으로 중력과 결합 할 수 없다는 것을 알고 있습니다. 표준 모델에서 기본 힘 은 더 높은 에너지 수준에서 "통합"됩니다. 전자석과 약점이 전자 약에 결합하고, 전기 약은 강한 힘으로 통일되어 전자 핵력이된다. 극도로 높은 에너지에서는 전자 핵과 중력이 통합되어야합니다. 입자 물리학 실험에서 통일 에너지가 일치하지 않는 것으로 나타났습니다. 더 문제는 암흑 물질의 문제입니다. 왜 은하의 바깥 가장자리에있는 별과 가스가 중력에 의해 예측 된 것보다 빠르게 움직이는 지 설명하기 위해 암흑 물질이 처음 제안되었습니다. 우리의 중력 이론이 어떻게 든 잘못되었거나, 은하에 보이지 않는 (어두운) 덩어리가 있어야합니다. 지난 50 년 동안 암흑 물질에 대한 증거는 실제로 강력 해졌습니다. 우리는 암흑 물질 군집이 어떻게 함께 은하계에 분포되어 있는지, 특정 은하계에 어떻게 분포되어 있으며, 어떻게 행동하는지 관찰했습니다. 우리는 그것이 일반적인 물질이나 그 자체와 강하게 상호 작용하지 않으며 대부분의 은하에서 대부분의 질량을 구성한다는 것을 알고 있습니다. 그러나 표준 모델에는 암흑 물질을 구성 할 수있는 입자가 없습니다. 그것은 가능성이 있습니다 어두운 물질이 소형 블랙홀로 뭔가 할 수 있지만, 천문학적 인 데이터는 정말 아이디어를 지원하지 않습니다. 암흑 물질은 표준 모델이 예측하지 못한 아직 발견되지 않은 입자로 만들어 졌을 가능성이 높습니다. 그러면 암흑 에너지가 있습니다. 먼 은하에 대한 자세한 관측은 우주가 점점 더 빠른 속도로 팽창하고 있음을 보여줍니다. 이 과정을 추진하는 데는 어떤 종류의 에너지가있는 것 같습니다. 우리는 그 방법을 이해하지 못합니다. 이 가속은 우주가 팽창하게 만드는 일종의 우주적 상수 인 공간과 시간의 구조의 결과 일 수 있습니다. 이것은 아직 발견되지 않은 새로운 힘에 의해 주도되었을 수 있습니다. 암흑 에너지가 무엇이든 우주의 3 분의 2 이상을 차지합니다. 이 모든 것은 표준 모델이 불완전하다는 사실을 지적합니다. 우주가 작동하는 방식에 근본적으로 빠진 것이 있습니다. 초 대칭에서 아직 발견되지 않은 쿼크에 이르기까지 표준 모델을 수정하기위한 많은 아이디어가 제안되었지만 한 가지 아이디어는 다섯 번째 근본적인 힘이 있다는 것입니다. 이 힘은 우리가 발견 한 것 이상의 새로운 입자뿐만 아니라 자체 캐리어 보손을 가질 것입니다.
우리는 대부분의 우주를 이해하지 못합니다. 크레딧 : Chandra X-ray Observatory
이 다섯 번째 힘은 표준 모델과 모순되는 미묘한 방식으로 관찰 한 입자와 상호 작용합니다. 이것은 그러한 상호 작용의 증거를 가지고 있다고 주장하는 새로운 논문으로 우리를 가져옵니다. 이 논문은 헬륨 -4 핵의 붕괴에서 이상 현상을보고 베릴륨 -8 붕괴에 대한 초기 연구를 시작합니다. 베릴륨 -8은 불안정한 핵을 가지고있어 헬륨 -4의 두 핵으로 붕괴됩니다. 2016 년 팀은 베릴륨 -8의 붕괴가 표준 모델을 약간 위반 한 것으로 나타났습니다. 핵이 여기 상태에있을 때, 그것이 붕괴함에 따라 전자-양전자 쌍을 방출 할 수있다. 더 큰 각도에서 관찰되는 쌍의 수는 표준 모델 예측보다 높으며 Atomki 예외라고합니다. 실험 오류를 포함하여 예외에 대한 설명이 많이 있지만 X17이라는 팀이 원인으로 설명합니다. 그것은 17 MeV의 질량으로 (아직 알려지지 않은) 제 5의 기본 힘을위한 캐리어 보손 일 것입니다. 새로운 논문에서, 팀은 헬륨 -4의 붕괴에서 유사한 불일치를 발견했다. X17 입자는이 이상 현상을 설명 할 수도 있습니다. 흥미 진진하게 들리지만 조심해야 할 이유가 있습니다. 새 논문의 세부 사항을 살펴보면 약간의 이상한 데이터 조정이 있습니다. 기본적으로이 팀은 X17이 정확하다고 가정하고 데이터를 모델에 맞게 만들 수 있음을 보여줍니다. 모델이 이상을 설명 할 수 있다는 것을 보여주는 것은 모델이 이상을 설명하는 것을 증명하는 것과 다릅니다. 다른 설명도 가능합니다. X17이 존재한다면, 다른 입자 실험에서도 보았을 것입니다. 이 "제 5 군"에 대한 증거는 여전히 미약하다. 다섯 번째 힘은 존재할 수 있지만, 우리는 아직 발견하지 않았습니다. 우리가 아는 것은 표준 모델이 완전히 합산되지 않았기 때문에 매우 흥미로운 발견이 기다리고 있음을 의미합니다.
더 탐색 새로운 프레임 워크를 통해 무거운 암흑 물질을 검색 할 수 있습니다. 추가 정보 : AJ Krasznahorkay, et al. 가설 X17 입자의 존재를 뒷받침하는 새로운 증거. arXiv : 1910.10459v1 [nucl-ex] : arxiv.org/abs/1910.10459 AJ Krasznahorkay, et al. 8 에서 변칙적 내부 쌍 생성 관찰 : 빛, 중성 보손의 가능한 서명. arXiv : 1504.01527v1 [nucl-ex] : arxiv.org/abs/1504.01527
https://phys.org/news/2019-11-fundamental-havent.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
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