NASA의 Fermi, 신속한 임무로 감마선 과학의 새로운 시대를 열다
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.물리학 자들은 방금 역사상 가장 상세한 우주 시뮬레이션을 만들었습니다
으로 팀 칠더스 7 시간 전 과학 및 천문학 거대한 은하단의 중심은 매우 뜨겁고 (빨간색), 밝은 구조는 우주 공극과 필라멘트 사이의 경계에서 은하계 중간 충격 가열로부터 확산 가스를 보여줍니다. 거대한 은하단의 중심은 매우 뜨겁고 (빨간색), 밝은 구조는 우주 공극과 필라멘트 사이의 경계에서 은하계 중간 충격 가열로부터 확산 가스를 보여줍니다. (이미지 : © TNG Collaboration)
은하의 형성은 물질적 비율과 수십억 년에 걸쳐 발생하는 물질과 에너지 사이의 복잡한 춤입니다. 오늘날 우리가 관측하는 구조적이고 역동적 인 은하의 다양성이 어떻게 빅뱅 의 불 같은 혼란에서 비롯된 것인지는 가장 어려운 미해결 우주론 퍼즐 중 하나입니다 . 국제 과학자 팀은 해답을 찾기 위해 현재까지 가장 상세한 대규모 우주 모델 인 TNG50을 시뮬레이션했습니다. 약 2 억 3 천만 광년의 가상 우주에는 이전에 단일 은하 모델에서만 볼 수있는 세부 수준의 수만 개의 진화하는 은하가 포함되어 있습니다. 이 시뮬레이션 은 13.8 억 년에 걸쳐 암흑 물질 , 가스, 별 및 초대형 블랙홀을 나타내는 200 억 개 이상의 입자를 추적 했습니다. 전례없는 해상도와 규모를 통해 연구자들은 우리 우주의 과거에 대한 주요 통찰력을 수집하여 다양한 이상한 은하들이 어떻게 존재로 변모했는지, 별 폭발과 블랙홀이 어떻게이 은하 진화를 촉발 시켰는지 밝혀 냈습니다. 그들의 결과는 Royal Astronomical Society의 월간지 저널 2019 년 12 월호에 실릴 두 기사로 출판됩니다 . 관련 : 빅뱅에서 현재까지 : 시간을 통한 우주의 스냅 샷 TNG50은 IllustrisTNG 프로젝트에 의해 만들어진 최신 시뮬레이션으로 , 개별 은하의 세부 사항을 희생시키지 않으면 서 대규모 우주를 생성함으로써 빅뱅 이후 우주가 어떻게 진화했는지에 대한 완전한 그림을 구축하는 것을 목표로합니다.
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"이러한 시뮬레이션은 우리가 은하의 형성과 진화를 해부하고 이해함으로써 톤을 배울 수있는 거대한 데이터 세트"라고 플로리다 대학 물리학과 부교수 인 Paul Torrey는 말했다. "TNG50의 근본적인 새로운 점은 은하 내에서 충분히 높은 질량 및 공간 분해능에 도달하여 시스템의 내부 구조가 형성되고 진화함에 따라 어떻게 보이는지에 대한 명확한 그림을 제공한다는 것입니다." 세부 사항에 대한 모델의 관심은 약간의 비용이 듭니다. 시뮬레이션에는 독일 슈투트가르트 에 위치한 Hazel Hen 슈퍼 컴퓨터 의 16,000 개의 프로세서 코어 가 1 년 이상 지속적으로 작동해야했습니다. 동일한 계산에 15,000 년의 단일 프로세서 시스템이 필요합니다. 역사상 가장 계산량이 많은 천체 물리 시뮬레이션 중 하나 임에도 불구하고 연구진은 투자가 성과를 거두었다고 생각합니다. 독일 맥스 플랑크 천체 물리 연구소의 박사후 연구원 인 공동 연구자 인 딜런 넬슨 (Dylan Nelson)은“이러한 종류의 수치 실험은 여러분이 입력 한 것보다 더 많이 나올 때 특히 성공적이다 . . "시뮬레이션에서 시뮬레이션 코드에 명시 적으로 프로그래밍되지 않은 현상을 볼 수 있습니다. 이러한 현상은 모델 유니버스의 기본 물리적 성분의 복잡한 상호 작용에서 자연스럽게 나타납니다." 암흑 물질 구조 (흰색)가 서로 합쳐지는 동안 초 거대 블랙홀과 초신성이 우주 가스를 방출하는 은하 클러스터의 폭력적인 모의 탄생 (가스 운동은 빨간색으로 표시).암흑 물질 구조 (흰색)가 서로 합쳐지는 동안 초 거대 블랙홀과 초신성이 우주 가스를 방출하는
은하 클러스터의 폭력적인 모의 탄생 (가스 운동은 빨간색으로 표시). (이미지 크레디트 : TNG Collaboration)
이러한 현상은 오늘날 빅뱅 이후 138 억 년 동안 우리 우주가 왜 나타나는지 이해하는 데 필수적 일 수 있습니다. TNG50을 통해 연구원들은 우주가 태어난 직후 난류의 구름에서 어떻게 은하계가 출현했는지를 직접 확인할 수 있었다. 그들은 우리의 우주 이웃에 디스크 모양의 은하의 일반적인 자연스럽게 자신의 시뮬레이션 내에서 등장 및 나선형 팔, 부푼 중앙 초대형로부터 연장 된 바 포함한 내부 구조, 생성 된 것을 발견 블랙홀을 . 그들은 컴퓨터로 생성 된 우주를 실제 관측과 비교했을 때, 은하 집단이 질적으로 현실과 일치한다는 것을 발견했습니다. 관련 : 우리의 우주에있는 15 괴괴 망측 한 은하 그들의 은하들이 질서 정연하게 회전하는 디스크로 계속 평평 해지면서 또 다른 현상이 나타나기 시작했다. 각 은하의 중심에있는 초신성 폭발과 초 거대한 블랙홀은 가스의 고속 유출을 일으켰습니다. 이 유출은 은하 위로 수천 광년 상승하는 가스 샘으로 변형되었습니다. 예인선은 결국이 가스의 대부분을 은하의 디스크로 다시 가져 와서 그것을 외부 가장자리로 재분배하고 가스 유출 및 유입의 피드백 루프를 만듭니다. 새로운 별을 만들기 위해 재료를 재활용하는 것 외에도 유출은 은하의 구조를 변화시키는 것으로 나타났습니다. 재순환 된 가스는 은하의 얇은 회전 디스크로의 변환을 가속화했다. 이러한 초기 결과에도 불구하고 팀은 모델 해부를 마치지 않았습니다. 또한 전세계의 천문학 자들이 가상 우주를 연구하기 위해 모든 시뮬레이션 데이터를 공개적으로 공개 할 계획입니다. Torrey는 "이러한 시뮬레이션을 완료 한 이후로 우리 앞에는 큰 길이있다"고 말했다. "모든 연구팀이 형성하는 은하의 세부적인 속성과 그 데이터에 나타나는 트렌드가 무엇인지 더 잘 이해하기 위해 노력하고 있습니다."
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.NASA의 Fermi, 신속한 임무로 감마선 과학의 새로운 시대를 열다
NASA의 Goddard 우주 비행 센터 Francis Reddy 2019 년 1 월 14 일, 카나리아 제도의 주요 대기 감마 이미징 체렌 코프 (MAGIC) 관측소는 감마선 폭발로 기록 된 모든 에너지를 가장 많이 포착했습니다. MAGIC은 NASA의 Fermi 및 Swift 우주선 (이 그림에서 각각 왼쪽 상단과 오른쪽 상단)에서 제공 한 위치 덕분에 감지 된 지 50 초 만에 페이딩 버스트를 관찰하기 시작했습니다. 감마선은 이전에 본 것보다 최대 10 배 큰 에너지를 충전했습니다. 크레딧 : NASA / 페르미와 오로 레 시몬 넷, 소노마 주립대 학교2019 년 11 월 21 일
NASA의 Fermi Gamma-ray 우주 망원경과 Neil Gehrels Swift Observatory가 발견 한 한 쌍의 먼 폭발은 감마선 폭발 (GRB)이라고하는 이러한 사건에서 볼 수있는 가장 높은 에너지 빛을 만들어 냈습니다. 두 개의 서로 다른 지상 기반 관측소에 의해 만들어진 기록 설정 탐지는 감마선 버스트를 구동하는 메커니즘에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다. 천문학 자들은 46 년 전에 GRB 현상을 처음으로 인식했습니다. 폭발은 평균적으로 하루에 한 번 하늘의 임의의 위치에 나타납니다. GRB의 가장 일반적인 유형은 태양보다 훨씬 더 큰 별이 연료를 다 소모 할 때 발생합니다. 그것의 핵심은 무너지고 블랙홀을 형성하고, 그 후 거의 빛의 속도로 입자의 제트를 바깥쪽으로 분사합니다. 이 제트기는 별을 뚫고 우주로 계속 이어집니다. 그들은 일반적으로 약 1 분 동안 지속되는 가장 활기찬 형태 의 감마선 의 초기 펄스를 생성합니다 . 제트가 바깥쪽으로 경주 할 때 주변의 가스와 상호 작용하고 라디오에서 감마선까지 스펙트럼을 가로 질러 빛을 방출합니다. 이 소위 잔광은 장파장에서 버스트 후 최대 몇 달, 심지어 몇 년까지도 감지 할 수 있습니다. 메릴랜드 주 그린벨트에있는 NASA의 고다드 우주 비행 센터 (Godard Space Flight Center)의 페르미 프로젝트 과학자 인 엘리자베스 헤이스 (Elizabeth Hays)는“지난 수십 년 동안 GRB에 대해 배운 많은 것들이 에너지가 낮을 때 잔광을 관찰 한 결과였다”고 말했다. "이러한 새로운 지상 기반 탐지 덕분에 우리는 완전히 새로운 방식으로 감마선 폭발 로 인한 감마선을 볼 수 있습니다." 네이처 (Nature) 저널에 실린 두 논문 은 각 발견에 대해 설명합니다. 세 번째 논문은 우주 및 지상 관측소의 풍부한 다중 파장 데이터 세트를 사용하여 버스트 중 하나를 분석합니다. The Astrophysical Journal 에서 승인 한 네 번째 논문 은 Fermi 및 Swift 데이터를보다 자세히 살펴 봅니다.
GRB 190114C의 희미한 잔광과 2019 년 2 월 11 일과 3 월 12 일에 허블 우주 망원경 (Hubble Space Telescope)에 의해 홈 은하가 촬영되었다.이 이미지들 사이의 차이는 약 800에 위치한 희미하고 짧은 수명의 빛 (녹색 원의 중심)을 나타낸다 은하계 핵심에서 광년. 핵심을 넘어선 푸른 색은 뜨겁고 어린 별의 존재를 나타내며, 이것은 우리와 다소 비슷한 나선은 하임을 나타냅니다. 별자리 Fornax에 약 45 억 광년 떨어져 있습니다. 크레딧 : NASA, ESA 및 V. Acciari et al.
2019 년 2019 년 1 월 14 일 오후 4시 (EST) 직전에 페르미 (Fermi)와 스위프트 (Swift) 위성은 별자리 포 낙스 (Fornax)에서 감마선의 스파이크를 감지했습니다. 임무는 GRB 190114C라고 불리는 천문학 공동체에게 버스트의 위치를 알렸다. 경보를받는 시설 중 하나는 스페인 카나리아 제도의 라 팔마 (La Palma)에 위치한 주요 대기 감마 이미징 체렌 코프 (MAGIC) 관측소였습니다. 17 미터 망원경은 모두 페이딩 버스트 위치로 자동 전환되었습니다. 그들은 GRB가 발견 된 지 불과 50 초 만에 GRB를 관찰하기 시작했으며이 사건들에서 가장 활발한 감마선을 포착했습니다. 가시광의 에너지는 약 2 내지 3 전자 볼트의 범위이다. 2013 년 Fermi의 LAT (Large Area Telescope)는 950 억 전자 볼트 (GeV)의 에너지에 도달하는 빛을 감지했으며, 이는 버스트에서 가장 높았습니다. 이는 소위 초고 에너지 (VHE) 감마선의 임계 값 인 100GeV에 미치지 못하는 것입니다. GRB 190114C를 통해 MAGIC은 최대 1 조 전자 볼트 (1 TeV)의 에너지로 명백한 VHE 방출을보고 한 최초의 시설이되었습니다. 페르미가 지금까지 본 최대 에너지의 10 배입니다. 뮌헨의 Max Planck Institute for Physics의 과학자이자 대변인 인 Razmik Mirzoyan은 "20 년 전 GRB에서 VHE 방출을 검색하기 위해 MAGIC을 특별히 설계했기 때문에 이것이 우리 팀의 엄청난 성공"이라고 말했다. MAGIC 협업. "GRB 190114C의 TeV 감마선 발견은 이러한 폭발이 이전보다 훨씬 강력하다는 것을 보여줍니다. 더욱 중요한 것은 우리의 탐지로 24 개 이상의 관측소가 포함 된 광범위한 후속 캠페인을 촉진하여 실제 물리적 프로세스 에 대한 중요한 단서를 제공 했습니다. GRB에서. " 여기에는 NASA의 NuSTAR 임무, 유럽 우주국의 XMM-Newton X-ray 위성, NASA / ESA 허블 우주 망원경, Fermi 및 Swift 외에도 많은 지상 관측소가 포함되었습니다. 2 월과 3 월에 획득 한 허블 이미지는 버스트의 광학 잔광을 포착했습니다. 그들은 폭발이 약 45 억 광년 떨어진 나선 은하에서 시작되었음을 보여준다. 이것은 우주가 현재 시대의 3 분의 2 일 때이 GRB의 빛이 우리에게 여행을 시작했음을 의미합니다. 세 번째 논문은 Fermi와 Swift가 2018 년 7 월 20 일에 발견 한 다른 파열에 대한 관측 결과를 제시합니다. 경보 후 10 시간 후, High Energy Stereoscopic System (HESS)은 28m의 대형 감마선 망원경을 그 위치로 지정했습니다. GRB 180720B라고 불리는 사건이 발생한 후 몇 주 동안 신중하게 분석 한 결과, HESS는 최대 440 GeV의 에너지로 VHE 감마선을 명확하게 감지했습니다. 더욱 주목할만한 점은 관측이 시작된 후 2 시간 동안 계속 빛났다. GRB의 탐지 이후 오랫동안이 방출을 포착하는 것은 놀랍고 중요한 새로운 발견입니다.
지상 시설은 감마선 폭발 (GRB)이라는 우주 폭발로 인해 가시광 에너지의 최대 1 조 배의 방사선을 감지했습니다. 이 그림은 가장 일반적인 유형의 설정을 보여줍니다. 거대한 별 (왼쪽)의 핵심이 무너져 블랙홀을 형성했습니다.
이 "엔진"은 충돌하는 별을 통해 거의 빛의 속도로 우주로 나가는 입자 제트를 구동합니다. 일반적으로 1 분 이하로 지속되는 신속한 방출은 제트가 신생아 블랙홀 근처의 가스와의 상호 작용 및 제트 내에서 빠르게 움직이는 가스의 껍질 (내부 충격파) 사이의 충돌로 인해 발생할 수 있습니다. 잔광 방출은 제트의 선단이 주변을 휩쓸고 (외부 충격파 생성) 몇 개월에서 몇 년 동안, 전파 및 가시광의 경우, 몇 시간 동안 스펙트럼을 가로 질러 방사합니다. 가장 높은 감마선 에너지가 아직 관찰되었습니다. 이것은 최근 2 개의 GRB에 대해 1,000 억 전자 볼트 (GeV)를 훨씬 초과합니다. 크레딧 : NASA의 고다드 우주 비행 센터 과학자들은 GRB 잔광에서 발생하는 대부분의 감마선이 제트 선단의 자기장에서 발생한다고 의심합니다. 자기장에서 나선형으로 움직이는 고 에너지 전자는 싱크로트론 방출이라는 메커니즘을 통해 감마선을 직접 방출합니다. 그러나 HESS 팀과 MAGIC 팀은 VHE 방출을 별개의 잔광 성분으로 해석하므로 일부 추가 프로세스가 작동해야합니다. 그들이 말하는 가장 좋은 후보는 역 Compton 산란이다. 제트기의 고 에너지 전자는 저에너지 감마선에 충돌하여 훨씬 높은 에너지로 부스트합니다. Fermi 및 Swift 관측을 자세히 설명하는 논문에서 연구원들은 실제로 VHE 방출을 생성하기 위해 추가적인 물리적 메커니즘이 필요할 수 있다고 결론지었습니다. 그러나 이러한 임무에서 관찰되는 저에너지 내에서 싱크로트론 감마선 의 홍수 는 두 번째 과정을 발견하는 것을 훨씬 어렵게 만듭니다. "Fermi와 Swift의 경우, 우리는 두 번째 방출 성분에 대한 직접적인 증거를 볼 수 없습니다"라고 Swift의 수석 연구원이자 Fermi-Swift 및 다중 파장 용지의 공동 저자 인 Goddard의 S. Bradley Cenko는 말했습니다. 그러나 VHE 방출이 싱크로트론 공정에서만 발생하는 경우이 메커니즘에 의해 생성 된 피크 에너지를 추정하는 데 사용되는 기본 가정을 수정해야합니다. " 물리적 인 그림을 명확히하기 위해 미래의 파열 관측이 필요할 것입니다. 새로운 VHE 데이터는 GRB를 이해하기위한 새로운 경로를 열었습니다. GRB는 현재 계획되고있는 MAGIC, HESS 및 차세대 지상 감마선 망원경으로 더욱 확장 될 것입니다.
더 탐색 허블 연구에서 가장 높은 에너지로 감마선 폭발 추가 정보 : et al, Long γ-ray burst에서 발생하는 역 Compton 방출 관찰, Nature (2019). DOI : 10.1038 / s41586-019-1754-6 저널 정보 : 천체 물리학 저널 , 자연 에 의해 제공 NASA의 고다드 우주 비행 센터
https://phys.org/news/2019-11-nasa-fermi-swift-missions-enable.html
.웹 로그 딥 러닝 컴퓨팅 시스템은 세계에서 가장 빠른 요금이 청구됩니다
작성자 : Nancy Cohen, Tech Xplore 2019 년 11 월 21 일
Cerebras라는 회사는 시간이 걸리는 현기증 나는 최상급 제품을 제공합니다. 세계에서 가장 큰 칩? 다른 칩보다 56 배 더 큽니까? 세계에서 가장 빠른 AI 슈퍼 컴퓨터의 중심에? 컴퓨터를 CS-1이라고합니다. 칩 난 적기 전체 웨이퍼를 WSE (웨이퍼 스케일 엔진 용 스탠드)라고한다. 8 월에 WSE가 소개되었습니다. 벤처 비트 (VentureBeat)의 딘 타카하시 (Dan Takahashi)는 “정상적으로 실리콘 칩 은 가공 된 12 인치 실리콘 웨이퍼로 조각된다” 고 말했다 . 큰 직사각형. Takahashi는 하나의 칩에 100 억 개의 트랜지스터가있는 일반적인 프로세서와 비교하여 하나의 웨이퍼에있는 모든 코어에 1.2 조 이상의 트랜지스터를 사용하여 얼마나 큰지에 대한 시선을 사로 잡았습니다. 이 회사는 이제 스토리의 극적인 두 번째 장을 갖게되었습니다. 8 월 WSE 뉴스와 함께 다음 뉴스는 CS-1이라는 전체 시스템의 데뷔입니다. CS-1은 WSE를 수용합니다. 벤처 비트 와의 교환에서 CEO 인 앤드류 펠트 만 (Andrew Feldman)은“페라리 엔진을 가지고 페라리 성능을 얻기 위해 폭스 바겐에 넣을 수는 없다”고 말했다 . "성능을 1,000 배 향상 시키려면 병목 현상을 해결해야합니다." 그래서. 이제 CS-1가 "는 40 코어, 1 조 트랜지스터 웨이퍼 스케일 프로세서 칩 탑재" 쓴 사무엘 무어 IEEE 스펙트럼 . CS-1은 서버로 가득 찬 방의 성능을 기숙사 형 미니 냉장고 크기의 단일 장치로 압축한다고 밝혔다. ZDNet은 높이가 15 피트 인 표준 랙 장치 (2 피트 조금, 1 피트, 1.5 피트, 3 피트 깊이)의 섀시 라고 설명 했습니다. "믿을 수 없을만큼 소형 패키지의 성능을 감안할 때" 주석 에 폴 알콘 톰의 하드웨어 , 하나는 "하나의 Cerebras 칩은 단일 GPU보다 78 배 더 많은 코어, 3000 배의 메모리, 10,000 배 이상의 메모리 대역폭을 고려해 볼 수 있습니다 또한 33,000 배 더 많은 대역폭 (PB / s)을 제공합니다. " Andrew Feldman은 "워크로드에 따라 CS-1은 전력 소비량의 10 분의 1, 단위 컴퓨팅 당 공간의 1 분의 1에서 레거시 대안의 성능을 수백 또는 수천 배 제공합니다." 이러한 구조에는 열 문제가 있습니다. Fudzilla의 Nick Farrell은 뇌 가 WSE를 효과적으로 관개하기 위해 물을 운반 할 수있는 정교한 파이프 네트워크를 개발했다고 밝혔다 . 이 회사는 CS-1은 내부적으로 수냉식 시스템이라고 말했다. "거대한 게임용 PC와 마찬가지로 CS-1은 물을 사용하여 WSE를 식힌 다음 공기를 사용하여 물을 식 힙니다. 물은 시스템 내부의 닫힌 고리를 통해 순환합니다." 아마도 고객? 뇌는 "딥 러닝을 가속화하는 데 전념하는"회사라고 설명합니다. 이것이 당신의 대답입니다. 슈퍼 컴퓨터 구매자. 미국 최고의 연구 센터 중 하나 인 Argonne National Laboratory (ANL)는 Cerebras CS-1 시스템을 최초로 구축 한 고객입니다. 보고서에 따르면 CS-1은 암 약물 반응률과 외상성 뇌 손상을 이해하는 등의 목적으로 사용되고 있다고합니다. 뉴스 보도에 따르면, 슈퍼 컴퓨팅 파워와 CS-1의 AI 프로세싱 기능을 결합함으로써 아르곤은 딥 러닝 모델의 연구와 개발을 가속화하여 기존 시스템으로는 달성 할 수없는 과학 문제를 해결할 수있게되었다”고 밝혔다. 더 탐색 무어의 법칙을 넘어서 : 트랜지스터 배열을 3 차원으로 가져 가기 추가 정보 : www.cerebras.net/introducing-t… telligence-computer / www.cerebras.net/
https://techxplore.com/news/2019-11-deep-billed-world-fastest.html
.태양 에너지를 포착하고 저장할 수있는 새로운 하이브리드 장치
휴스턴 대학교 Jeannie Kever 하이브리드 장치는 필요한 온도차를 유지하기 위해 실리카 에어로겔에 의해 분리 된 분자 저장 물질 (MSM) 및 국소 상 변화 물질 (L-PCM)로 구성됩니다. 크레딧 : University of Houston ,2019 년 11 월 20 일
휴스턴 대학교 (University of Houston)의 연구원들은 태양 에너지를 효율적으로 포착하고 필요할 때까지 저장하여 전력 생산에서 증류 및 담수화에 이르는 응용 분야에 대한 약속을 제공하는 새로운 장치를보고했습니다. 직접 발전을 위해 태양 광 기술에 의존하는 태양 전지판 및 태양 전지 와 달리 하이브리드 장치는 태양으로부터 열을 포착하여이를 열 에너지 로 저장합니다 . 이 기술은 태양 광 발전이 광범위하게 채택되지 않은 일부 문제를 해결하며 , 햇빛 시간, 흐린 날 및 기타 제약 조건에도 불구하고 24 시간 내내 태양 에너지 를 사용할 수있는 방법을 제안합니다 . 수요일 주울에 발표 된 논문에 기술 된이 작업 은 분자 에너지 저장 과 잠열 저장을 결합하여 잠재적 인 24/7 작동을위한 통합 수확 및 저장 장치 를 생성합니다 . 연구원들은 소규모 작업에서 73 %의 수확 효율과 대규모 작업에서 90 %의 수확 효율을보고합니다. 저장된 에너지의 최대 80 %가 밤에 회수되었으며, 연구원들은 주간 복구가 훨씬 더 높았다 고 말했다. 하디 가세 미 (Hadi Ghasemi) UH 기계 공학 부교수이자 논문의 해당 저자는 고효율 수확은 일부 장치가 햇빛의 전체 스펙트럼을 포착하여 수확 할 수있는 능력 때문이라고 말했다. 즉시 사용하고 과량을 분자 에너지 저장 장치로 변환. 이 장치는 분자 저장 물질로서 노르 보르 나디 엔-쿼드 리사이클란을 사용하여 합성되었으며, 연구원들은 연장 된 저장 시간에 걸쳐 안정적으로 유지하면서 높은 비 에너지 및 탁월한 열 방출을 입증한다고 말했다. Ghasemi 씨는 다른 소재를 사용하여 동일한 개념을 적용하여 작동 온도 및 효율을 포함한 성능을 최적화 할 수 있다고 말했다. Cullen Distinguished University의 화학 교수이자 해당 저자 인 T. Randall Lee는이 장치가 여러 가지 방법으로 향상된 효율성을 제공한다고 말했다. 배관 라인을 통해 저장된 에너지를 수송 할 필요가 없으므로 열 손실을 줄입니다. "하루 동안 태양열 에너지는 120도 (섭씨 약 248도)의 높은 온도에서 수확 될 수있다"고 UH의 Texas Superconductivity Center의 주요 조사관 인 Lee 씨는 말했다. "밤에, 태양 조사가 적거나없는 경우, 저장된 에너지는 분자 저장 물질에 의해 수확되어,이를 더 낮은 에너지 분자에서 더 높은 에너지 분자로 전환시킬 수있다." 이를 통해 저장된 에너지는 낮보다 밤에 더 높은 온도에서 열 에너지를 생성 할 수 있으며, 태양이 비치지 않을 때에도 이용 가능한 에너지 의 양이 증가 합니다.
더 탐색 태양 에너지의 액체 저장 – 그 어느 때보 다 효과적인 추가 정보 : Varun Kashyap et al. 분자 및 상 변화 하이브리드 물질을 이용한 풀 스펙트럼 태양열 에너지 수확 및 저장, 줄 (2019). DOI : 10.1016 / j.joule.2019.11.001 저널 정보 : 줄 에 의해 제공 휴스턴의 대학
https://techxplore.com/news/2019-11-hybrid-device-capture-solar-energy.html
.웃음 문제 : 오존층 파괴 온실 가스 인 아산화 질소가 증가하고 있습니다
주제 : 메릴랜드의기후 변화온실 가스아산화 질소대학교 으로 환경 과학에 대한 메릴랜드 센터의 대학 2019년 11월 19일 행성 지구 분위기 구름 국제적인 과학자 그룹의 새로운 연구에 따르면 우리는 이전에 생각했던 것보다 더 많은 온실 가스 아산화 질소 를 대기 중으로 방출하고 있음을 발견했습니다 .
우리 대부분은 아산화 질소를 마취 효과에 사용되는 "웃는 가스"라고 알고 있습니다. 그러나 아산화 질소 (N 2 O)는 실제로 이산화탄소 (CO 2 )와 메탄에 이어 세 번째로 중요한 장기 온실 가스 입니다. 아산화 질소는 성층권 오존층 파괴 물질의 주요 원인 중 하나이며, 어제 (2019 년 11 월 18 일) Nature Climate Change 에 발표 된 새로운 연구에 따르면 이전에 생각했던 것보다 대기 중으로 더 많이 방출하고 있습니다 . NILU- 노르웨이 항공 연구소의 수석 과학자 인로나 톰슨 (Rona L. Thompson)은“지난 20 년 동안, 특히 2009 년 이후로 N 2 O 배출량이 상당히 증가한 것을 볼 수있다. "우리의 추정에 따르면 NCC의 기후 변화에 관한 정부 간 패널 (IPCC) 배출 계수 접근법에 의해 추정 된 것보다 지난 10 년 동안 N 2 O 의 배출이 더 빠르게 증가한 것으로 나타났습니다 ." 질소 비료의 사용이 증가 함에 따라 대기 중 N 2 O 수준이 높아짐 이 연구에서 메릴랜드 환경 과학 센터의 에릭 데이비슨 (Eric Davidson)을 포함한 톰슨과 과학자들은 대기 중 아산화 질소가 20 세기 중반 이후 꾸준히 증가하고 있음을 발견했습니다. 이러한 상승은 환경으로 방출되는 질소 기질의 증가와 밀접한 관련이 있습니다. 20 세기 중반부터 질소 비료의 생산, 클로버, 대두, 알팔파, 루핀 및 땅콩과 같은 질소 고정 작물의 광범위한 재배, 화석 및 바이오 연료의 연소는 질소 기질의 이용 가능성이 엄청나게 증가했습니다. 환경에서. Thompson은“질소 이용률이 높아져 훨씬 더 많은 식량을 생산할 수있게되었다”고 말했다. 물론 단점은 대기 중의 N 2 O 수준 상승과 같은 환경 문제와 관련이 있다”고 말했다. 증가율이 과소 평가되었습니다 연구진 은 2000-2005 년과 2010-2015 년 사이에 N 2 O 배출량이 전 세계 총량의 약 10 %로 증가한 것을 발견했다 . 이것은 사용 된 질소 비료 및 분뇨의 양과 IPCC에 의해 지정된 기본 배출 계수에 기초하여 기후 변화에 관한 유엔 프레임 워크 협약에보고 된 양의 약 2 배입니다. 연구자들은 이러한 차이로 인해 배출 계수의 증가임을 주장한다 (즉, N의 양 이 사용되는 N 비료의 양에 대해 출사 O) 성장 질소와 연관된 잉여. 이는 일정한 배출 계수를 가정하는 IPCC 방법이 질소 투입 률과 질소 잉여 율이 높을 때 배출량을 과소 평가할 수 있음을 시사한다. 과학적 방법에서 실제 측정까지 메릴랜드 환경 과학 센터 공동 저자 인 에릭 데이비슨 (Eric Davidson)은“이 새로운 간행물은 우리가 온실 가스 배출량 증가 문제를 해결하는 방법과 현재 일부 지역에서 현재 노력이 부족한 상황을 보여줍니다. "이러한 배출은 주로 비료를 사용하여 식량을 재배하고 가축 떼를 늘리는 데 기인하지만, 우리는 아산화 질소 배출이 적은 음식을 더 많이 생산하는 방법을 배웠습니다." 그는“유럽과 북미에서 기후 변화와 성층권 오존층 감소에 중요한 기여를하는 아산화 질소 배출량의 증가에 성공했다”고 덧붙였다. 불행히도, 비료 사용, 가축 생산의 강화 및 결과적인 아산화 질소 배출이 빠르게 증가하고있는 아시아와 남미에서도 마찬가지입니다. "좋은 소식은이 문제를 해결할 수 있다는 것입니다. 그러나 덜 좋은 소식은 세계적인 노력이 필요하다는 것입니다. 우리는 아직 멀었습니다." " 분위기 반전 20 년에서 본 세계 N2O 배출량의 가속 "에서 11 월 18, 2019 게시 된 자연 기후 변화
### 참조 : "글로벌 N의 가속 이 RL 톰슨, L. Lassaletta, PK 파트라, C. 윌슨, KC 웰스, A. Gressent, EN 코피, MP 치퍼필드, W. Winiwarter에 의해 O 배출량은 대기 반전 20 년에서 볼" EA Davidson, H. Tian 및 JG Canadell, 2019 년 11 월 18 일, Nature Climate Change . DOI : 10.1038 / s41558-019-0613-7
.맞아, Fish!
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
.양자 컴퓨터는 자신의 작업을 표시하는 법을 배웁니다
워릭 대학교 앨리스 스콧 크레딧 : CC0 Public Domain ,2019 년 11 월 18 일
양자 컴퓨터가 기존 컴퓨팅의 범위를 벗어난 질문에 대한 정답을 제공하는지 확인하기위한 새로운 테스트는 기존 컴퓨터보다 성능이 우수한 최초의 양자 컴퓨터를 구현하는 데 도움이 될 수 있습니다. 양자 컴퓨터 가 어려운 문제에 대한 자체 답변을 확인할 수있는 프로토콜을 만들어 워윅 대학의 과학자들은 과도한 자원을 사용하지 않고 양자 컴퓨터가 올바르게 작동하는지 확인할 수있는 수단을 제공했습니다. University of Physics의 Samuele Ferracin, Theodoros Kapourniotis 및 Animesh Datta 박사는 최근 에 출판 된 New Physics of Physics 의 논문에서이 문제를 다루었 습니다. 연구원들은 양자 컴퓨터의 출력에서 잡음의 영향을 정량화하는 프로토콜을 개발했습니다. 소음은 양자 기계의 하드웨어에 영향을 주지만 온도의 변동이나 제조상의 결함과 같이 사용자가 통제 할 수없는 것으로 정의됩니다. 이것은 양자 컴퓨터 결과의 정확성에 영향을 줄 수 있습니다. 적용될 때, 연구원의 테스트는 양자 컴퓨터가 정확한 결과에 얼마나 근접한 것으로 추정되는지와 사용자가 그 친밀감을 확신 할 수있는 정도의 두 가지 비율을 산출합니다. 이 테스트는 양자 컴퓨터 제작자가 미래 의 양자 컴퓨팅 의 유용성을 확립하는 핵심 단계 인 성능 개선을 위해 기계가 올바르게 작동하고 있는지 판단하는 데 도움이 됩니다. Warwick 대학 물리학과의 Animesh Datta 박사는 다음과 같이 말했습니다 : "양자 컴퓨터는 두 가지 일을하는 경우에만 유용합니다. 첫째, 어려운 문제를 해결한다는 것입니다. 두 번째는 이해가 안된다고 생각합니다. 이 문제가 잘못 해결되면 찾아 낼 방법이 없었기 때문에 우리 논문이 제공하는 것은 계산 결과가 얼마나 정확한지 결정하는 방법입니다. " 양자 컴퓨터가 어려운 문제에 대한 정답 을 만들어 냈는지 여부를 결정 하는 것은 정의상 이러한 문제가 기존의 고전적인 컴퓨터의 범위를 벗어나기 때문에 중요한 과제입니다. 그것이 만들어 낸 답이 올바른지 확인하려면 일반적으로 많은 고전적인 컴퓨터를 사용하여 문제를 해결해야합니다. 더 어려운 문제를 해결하는 데는 불가능한 일입니다. 그 대신 연구원들은 양자 컴퓨터를 사용하여 이미 알고있는 많은 계산을 쉽게 수행하고 그 결과의 정확성을 확립하는 대체 방법을 제안했습니다. 이를 바탕으로 연구원들은 목표 계산이라고 알려진 어려운 문제 에서 양자 컴퓨터가 정답에서 얼마나 멀리 떨어져 있는지에 대한 통계적 경계를 설정할 수 있습니다 . 알려진 답을 가진 작은 기능을 넣어 컴퓨터 프로그래머가 큰 컴퓨터 프로그램을 검사하는 데 사용하는 프로세스와 유사한 프로세스입니다. 프로그램이 이것들에 충분히 응답하면 전체 프로그램이 정확하다는 것을 확신 할 수 있습니다. Datta 박사는 다음과 같이 덧붙입니다. "양자 컴퓨터를 사용하는 데있어 중요한 점은 문제를 해결하기 위해 기하 급수적 인 시간을 소비하지 않기 때문에 기하 급수적으로 시간이 걸리는 것이 올바른지 여부를 확인하는 것입니다. 따라서 우리의 방법은 다음과 같습니다. 기하 급수적 인 리소스가 필요하지 않기 때문에 효율적입니다. "우리는 양자 컴퓨터를 점검하기 위해 클래식 컴퓨터가 필요하지 않습니다. 우리의 방법은 대용량 서버와 독립적으로 사용할 수있는 양자 시스템 내에 자체 포함되어 있습니다." 수석 저자 사무엘 페라 신 (Samuel Ferracin)은 양자 컴퓨터에서 작업하는 과학자들이 테스트를 작업에 통합 할 수있는 방법을 개발하고 있습니다. 그는 "지난 몇 년간 양자 컴퓨터의 답을 확인하고 실험자에게 제안하는 새로운 방법에 대해 생각했다. 첫 번째 방법은 기존의 양자 컴퓨터에 대해 너무 까다로운 것으로 밝혀졌다. 우리는 최신 연구를 통해 기존의 양자 컴퓨터에 적합하고 모든 주요 한계를 포괄하는 방법을 성공적으로 개발했습니다. 우리는 실제 기계에서 어떻게 작동하는지 이해하기 위해 실험자들과 협력하고 있습니다. " 양자 컴퓨팅은 양자 물리의 특이한 특성을 활용하여 기존 컴퓨터와 완전히 다른 방식으로 정보를 처리합니다. 여러 다른 상태에 동시에 존재하는 것과 같은 양자 시스템의 동작을 이용하여,이 급진적 인 컴퓨팅 형태는 모든 상태의 데이터를 동시에 처리하도록 설계되어 기존 컴퓨팅에 비해 큰 이점을 제공합니다. 코드 해독 및 화학에서 발견되는 것과 같은 특정 종류의 문제는이 속성을 악용하는 데 특히 적합합니다. 지난 몇 년 동안 전례없는 실험적 발전이있었습니다. 가장 큰 양자 컴퓨터는 6 개월마다 크기가 두 배로 증가하고 있으며 이제 양자 우월을 달성하기에 매우 가까워 보입니다. 양자 우월은 양자 컴퓨터의 개발에서 이정표를 말합니다. 양자 컴퓨터는 먼저 고전적인 컴퓨터를 사용하여 불합리하게 많은 시간이 필요한 기능을 수행 합니다 . Datta 박사는 다음과 같이 덧붙입니다. "우리가 관심을 갖는 것은 물리 및 화학의 어려운 문제를 해결하고, 새로운 화학 물질 및 재료를 설계하거나, 흥미 롭거나 이국적인 특성을 가진 재료를 식별하기 위해 이러한 양자 기계를 사용하는 방법을 설계 또는 식별하는 것입니다. 우리는 특히 계산의 정확성에 관심이 있습니다. "
더 탐색 새로운 양자 데이터 분류 프로토콜로 미래의 양자 인터넷에 더 가까이 다가 갈 수 있습니다 더 많은 정보 : Samuele Ferracin et al. 시끄러운 중간 규모의 양자 컴퓨팅 장치의 인증 결과, New Journal of Physics (2019). DOI : 10.1088 / 1367-2630 / ab4fd6 저널 정보 : 새로운 물리 저널 에 의해 제공 워릭 대학
https://phys.org/news/2019-11-quantum.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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