물질의 수수께끼를 추적
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.우주에 왜 문제가 있습니까? 새로운 연구가 빛을 발하다
서 섹스 대학교 Anna Ford 중성자 실험 앞에서 Sussex 대학의 Chris Abel과 Nick Ayres. 크레딧 : Paul Scherrer Institute 2020 년 2 월 28 일
서 섹스 대학교 (University of Sussex)의 과학자들은 우주의 기본 입자 인 중성자의 성질을 그 어느 때보 다 정확하게 측정했습니다. 그들의 연구는 왜 우주에 물질이 남아 있는지, 즉 빅뱅에서 만들어진 모든 반물질이 그 문제를 취소하지 않은 이유에 대한 조사의 일부입니다. 영국의 과학 기술 시설 협의회 (STFC) 러더 포드 애플 턴 연구소, 스위스의 Paul Scherrer Institute (PSI) 및 기타 여러 기관을 포함하는 팀은 중성자가 " 전기 나침반. " 중성자는 모양이 약간 비대칭적인 것으로 여겨지며 한쪽 끝은 약간 양이고 다른 쪽 끝은 약간 음을 나타냅니다. 이것은 소위 " 전기 쌍극자 모멘트 "(EDM)이며 팀이 찾고 있던 것입니다. 왜 물질이 왜 남아 있는가에 대한 과학적 이론은 중성자들이 "전기 나침반"성질을 가지고 있다고 예측하기 때문에 이것은 왜 우주에 물질이 남아 있는지에 대한 수수께끼의 중요한 퍼즐 조각입니다. 그것을 측정하면 과학자들은 왜 물질이 남아 있는지에 대한 진실에 더 가까워 질 수 있습니다. 물리학 자 팀은 중성자가 물질이 왜 우주에 남아 있는지에 대한 다양한 이론에 의해 예측 된 것보다 훨씬 작은 EDM을 가지고 있음을 발견했습니다. 이것은 이러한 이론들이 옳지 않을 가능성이 높아 지므로 변경되거나 새로운 이론들이 발견되어야한다. 실제로, 문헌에서 세트로 간주되는 이러한 EDM 측정은 아마도 물리 역사상 다른 실험보다 더 많은 이론을 반증했을 것입니다. 결과는 2020 년 2 월 28 일 금요일, Physical Review Letters 저널에보고되었습니다 . Sussex 대학의 수학 및 물리 과학부 책임자이자 EDM 그룹의 리더 인 Philip Harris 교수는 다음과 같이 말했습니다. "Sussex 대학과 다른 곳에서 20 년 이상 연구 한 결과, 지난 50 년간 우주론에서 가장 심오한 문제 중 하나를 해결하기 위해 고안된 실험에서 최종 결과가 나왔습니다. 우주에는 반물질보다 훨씬 더 많은 물질이 포함되어 있으며, 실제로는 지금 왜 물질이 전혀 포함되어 있지 않은가 반물질은 왜 모든 물질을 취소하지 않았는가? "답은 중성자와 같은 기본 입자에 나타나는 구조적 비대칭성에 관한 것입니다. 이것이 우리가 찾고있는 것입니다. 우리는"전기 쌍극자 모멘트 "가 이전에 생각했던 것보다 작다는 것을 발견했습니다. 이것은 우리가 배제하는 데 도움이됩니다. 왜 두 가지를 지배하는 이론이 연결되어 있기 때문에 왜 남은 문제에 대한 이론. "우리는이 실험의 민감도에 대한 새로운 국제 표준을 설정했습니다. 중성자에서 우리가 찾고있는 것은 비대칭입니다. 한쪽 끝이 양이고 다른 쪽이 음인 것을 나타내는 비대칭입니다. 우리의 실험은 매우 작았습니다. 비대칭 성을 축구의 크기로 확장 할 수 있다면 같은 양으로 확장 된 축구가 보이는 우주를 채울 수있을 것입니다. " 이 실험은 Sussex 대학과 Rutherford Appleton Laboratory (RAL)의 연구원들이 원래 고안 한 장치의 업그레이드 버전으로 1999 년부터 현재까지 세계 민감도 기록을 유지해 왔습니다. 러더 포드 애플 턴 연구소 (RAL)의 중성자 EDM 그룹의 모리츠 반 데르 그린 텐 (Maurits van der Grinten) 박사는 다음과 같이 말했습니다 : "이 실험은 모두 동시에 수행해야하는 다양한 최신 기술을 결합한 것입니다. RAL의 과학자들이 개발 한 전문 지식은이 중요한 매개 변수의 한계를 뛰어 넘는 작업에 기여했습니다. "
뉴트론의 EDM 측정 장치. 크레딧 : University of Sussex
서 섹스 대학 (University of Sussex)의 물리 및 물리 과학 학교에서 물리학 강사 인 Clark Griffith 박사는 다음과 같이 말했습니다. "이 실험은 레이저 기반 광자 기법 및 양자 스핀 조작을 포함하여 원자 및 저에너지 핵 물리학의 기술을 결합합니다. 이러한 다 분야 도구를 사용하여 중성자의 특성을 매우 정확하게 측정함으로써 관련 질문을 조사 할 수 있습니다. "고 에너지 입자 물리학과 우주의 기본 대칭의 본질" 50,000 회 측정 중성자가 가질 수있는 전기 쌍극자 모멘트는 매우 작으므로 측정하기가 매우 어렵습니다. 다른 연구자들에 의한 이전의 측정은 이것을 입증했습니다. 특히, 팀은 최신 측정 중에 로컬 자기장을 일정하게 유지하기 위해 많은 노력을 기울여야했습니다. 예를 들어, 연구소 옆 도로에서 운전 한 모든 트럭은 실험에 중요한 규모로 자기장을 교란 시켰으므로이 효과는 측정 중에 보상되어야했습니다. 또한, 관찰 된 중성자의 수는 전기 쌍극자 모멘트를 측정 할 기회를 제공 할만큼 충분히 커야했습니다. 측정은 2 년 동안 진행되었습니다. 소위 초저온 중성자, 즉 비교적 느린 속도의 중성자를 측정했습니다. 300 초마다 10,000 개가 넘는 중성자 무리가 실험으로 향하여 상세하게 조사되었습니다. 연구원들은 총 50,000 개의 묶음을 측정했습니다. 새로운 국제 표준이 설정되었습니다 연구원의 최신 결과는 전임자의 결과를 지원하고 향상 시켰습니다. 새로운 국제 표준이 설정되었습니다. EDM의 크기는 여전히 너무 작아서 지금까지 사용한 도구로 측정 할 수 없으므로 초과 물질을 설명하려는 일부 이론은 그 가능성이 낮아졌습니다. 그러므로 수수께끼는 당분간 남아 있습니다. 다음으로 더 정확한 측정은 이미 PSI에서 구성되고 있습니다. PSI 협업은 2021 년까지 다음 측정 시리즈를 시작할 것으로 예상합니다. "새로운 물리학"검색 새로운 결과는 PSI의 초저 중성자 소스 에서 수집 된 데이터를 기반으로 유럽과 미국의 18 개 기관 및 대학교의 연구원 그룹에 의해 결정되었습니다 . 연구원들은 2 년 동안 측정 데이터를 수집하여 두 개의 개별 팀에서 매우 신중하게 평가 한 후 그 어느 때보 다 정확한 결과를 얻을 수있었습니다. 연구 프로젝트는 알려진 모든 입자의 특성을 나타내는 이른바 표준 물리 모델을 넘어서는 "새로운 물리학"에 대한 검색의 일부입니다. 이는 CERN의 LHC (Large Hadron Collider)와 같은 대규모 시설에서의 실험 목표이기도합니다. 1950 년대 최초의 EDM 측정을 위해 처음 개발 된 기술은 원자 시계 및 MRI 스캐너와 같은 세계를 변화시키는 발전을 가져 왔으며, 오늘날까지 입자 물리학 분야에서 막대한 영향을 미치고 있습니다.
더 탐색 물질의 수수께끼를 추적 추가 정보 : 중성자의 영구 전기 쌍극자 모멘트 측정, Physical Review Letters (2020). DOI : 10.1103 / PhysRevLett.124.081803, journals.aps.org/prl/accepted/… 246ed949444cd5500f42 저널 정보 : 실제 검토 서한 에 의해 제공 서 섹스 대학
https://phys.org/news/2020-02-universe.html
.물질의 수수께끼를 추적
Paul Scherrer Institute / Paura Scherrer Institute , Laura Hennemann 크레딧 : CC0 Public Domain 2020 년 2 월 28 일
Paul Scherrer Institute PSI의 연구원들은 이전보다 더 정확하게 중성자의 특성을 측정했습니다. 이 과정에서 그들은 기본 입자가 이전에 추정 된 것보다 훨씬 작은 전기 쌍극자 모멘트를 가짐을 발견했습니다. 이를 통해이 쌍극자 모멘트가 우주의 모든 물질의 기원을 설명하는 데 도움이 될 가능성이 줄어 들었습니다. 연구원들은 PSI의 초저온 중성자 소스를 사용하여이 결과를 달성했습니다. 그들은 오늘 결과를 Physical Review Letters 저널에보고합니다 . 빅뱅은 적어도 확립 된 이론에 따라 우주와 반물질을 모두 창조했다. 그러나 두 사람이 서로를 전멸 시켰기 때문에 오늘날까지 남아있는 물질이 남아있을 것입니다. 이 과잉 물질의 원인은 물리학과 천문학 의 위대한 신비 중 하나입니다 . 연구원들은 전기적으로 충전되지 않은 원자의 기본 구성 요소 인 중성자 (neutrons)의 도움으로 근본적인 현상에 대한 단서를 찾을 수 있기를 희망합니다. 가정 : 중성자가 0이 아닌 값을 갖는 소위 전기 쌍극자 모멘트 (약칭 nEDM)를 가졌다면 이는 빅뱅 이후의 물질 초과를 설명하는 동일한 물리적 원리 때문일 수 있습니다. 50,000 회 측정 중성자가 전기 나침반인지 여부에 대한 질문으로 nEDM에 대한 검색을 일상 언어로 표현할 수 있습니다. 중성자가 자기 나침반이며 자기장에 반응하거나 기술적 인 용어로는 자기 쌍극자 모멘트가 있음이 오랫동안 분명해졌습니다. 또한 중성자에 전기 쌍극자 모멘트가있는 경우 그 값이 훨씬 작아 져 측정하기가 훨씬 어려워집니다. 다른 연구자들에 의한 이전의 측정은 이것을 입증했습니다. 따라서 PSI의 연구원들은 최신 측정 중에 국소 자기장을 매우 일정하게 유지하기 위해 많은 노력을 기울여야했습니다. PSI 옆 도로에서 운전 한 모든 트럭은 실험과 관련된 규모로 자기장을 교란 시켰으므로이 효과를 계산하고 실험 데이터에서 제거해야했습니다. 또한, 관찰 된 중성자의 수는 nEDM을 측정 할 기회를 제공하기에 충분히 커야했다. 따라서 PSI의 측정은 2 년 동안 진행되었습니다. 소위 초저온 중성자, 즉 비교적 느린 속도의 중성자를 측정했습니다. 300 초마다 10,000 개 이상의 중성자가있는 8 초 길이의 번들을 실험에 사용하고 조사했습니다. 연구원들은 총 50,000 개의 번들을 측정했습니다. PSI 측의 nEDM 프로젝트 연구원 인 필립 슈미트-윌렌 버그 (Philip Schmidt-Wellenburg)는“연구 시설이 큰 PSI에서도 상당히 광범위한 연구였다. "그러나 그것은 우리가 표준 모델 이상의 물리를 찾고 있다면 요즘 정확히 필요한 것입니다." "새로운 물리학"검색 새로운 결과는 유럽과 미국의 18 개 기관과 대학, ETH 취리히 대학교, 베른 대학교 및 프리 부르 대학교의 연구원 그룹에 의해 결정되었습니다. 데이터는 PSI의 초저온 중성자 소스에서 수집되었습니다. 연구원들은 2 년 동안 측정 데이터를 수집하여 두 팀에서 매우 신중하게 평가했으며,이를 통해 그 어느 때보 다 정확한 결과를 얻었습니다. nEDM 연구 프로젝트는 소위 표준 모델을 넘어서는 "새로운 물리학"에 대한 검색의 일부입니다. 이것은 CERN의 Large Hadron Collider LHC와 같은 훨씬 더 큰 시설에서도 추구되고 있습니다. Schmidt-Wellenburg는“CERN의 연구는 광범위하며 일반적으로 새로운 입자와 그 특성을 찾고있다. 다른 한편으로는 중성자 중 하나 인 입자의 특성 만보고 있기 때문에 깊게 진행되고있다. 그러나 LHC는 100 년만에 도달 할 수있는 이러한 세부 사항의 정확성을 달성 할 수있다”고 말했다. 슈미트-윌렌 버그 (Schmidt-Wellenburg)는 PSI의 입자 물리학 연구소의 연구원 인 "궁극적으로,"우주 규모에 대한 다양한 측정은 표준 모델과의 편차를 보여줍니다. 대조적으로, 아직 아무도 재현 할 수 없었습니다. 이것은 현대 물리학에서 가장 큰 질문 중 하나이며, 이것이 우리의 연구를 매우 흥미롭게 만드는 이유입니다. " 더욱 정확한 측정 계획 최근 실험을 통해 연구원들은 이전 실험실 결과를 확인했습니다. Schmidt-Wellenburg는“현재의 결과는 현재까지 사용 된 계측기로 측정하기에는 너무 작은 nEDM의 값을 너무 많이 얻었습니다.”라고 Schmidt-Wellenburg는 말합니다. "중성자가 과잉 물질을 설명하는 데 도움이되지는 않을 것입니다. 그러나 여전히 완전히 배제 할 수는 없습니다. 어떤 경우에도 과학은 nEDM의 정확한 가치에 관심이 있는지 알아 내기 위해 새로운 물리학을 발견하는데 사용될 수 있습니다. " 따라서 다음에보다 정확한 측정이 계획되고 있습니다. Bison은 "2010 년 PSI에서 초저온 중성자 전류원을 가동했을 때 나머지 실험이 제대로 수행되지 않을 것임을 이미 알고 있었기 때문에 현재는 더 큰 실험을하고있다"고 Bison은 설명했다. PSI 연구원들은 2021 년까지 nEDM의 다음 측정 시리즈를 시작하여 정확도 측면에서 현재 측정치를 능가 할 것으로 기대합니다. "지난 10 년 동안 많은 경험을 쌓았으며 실험을 지속적으로 최적화하는 데 사용할 수있었습니다. 중성자 소스 와 관련하여 그리고 일반적으로 입자 물리학에서 이러한 복잡한 데이터의 최상의 평가를 위해 "Schmidt-Wellenburg는 말합니다. "현재의 출판물은 새로운 국제 표준을 설정했습니다."
더 탐색 거대한 '열병'이 반물질을 이해하는 데 어떻게 도움이됩니까? 추가 정보 : 중성자의 영구 전기 쌍극자 모멘트 측정. 물리. 레트 개정 . journals.aps.org/prl/accepted/… 44cd5500f42 # abstract , arxiv.org/abs/2001.11966 저널 정보 : 실제 검토 서한 에 의해 제공 폴 쉐러 연구소
https://phys.org/news/2020-02-tracking-mystery.html
.그래 핀에서 초전도성이 발생하는 이유에 대한 새로운 연구
에 의해 알토 대학교 그림 1 : TBG (Twisted Bilayer Graphene) 시트를 통해 이동하는 전자는 밴드 구조에 두 개의 원뿔 모양 밴드가 만나는 특별한 지점이 있습니다. 이 대역에서 상태의 고유 한 "곡률"은 TBG의 초전도 전이 온도의 크기에 기여하는 것으로 나타났습니다. 물리학 (2020 년). DOI : 10.1103 / 물리 .13.23 2020 년 2 월 28 일
단일 탄소 원자 시트 인 그래 핀은 많은 극도의 전기적 및 기계적 특성을 갖는다. 2 년 전, 연구원들은 두 장의 시트가 서로 겹치고 직각으로 꼬여 초전도가되어 재료의 전기 저항이 사라지는 방법을 보여주었습니다. 새로운 연구는 왜이 초전도성이 놀랍도록 높은 온도에서 발생하는지 설명합니다. 알토 대학과 바스 큘라 대학의 연구진은 보여 그래 핀이 훨씬 더 높은에서 초전도체가 될 수 온도 때문에 그래 핀의 전자의 미묘한 양자 역학 효과, 예상보다. 결과는 Physical Review B에 발표되었습니다 . 이번 연구 결과는 미국 물리 학회 (Physical Society)에 의해 물리학 관점 에서 강조 되었으며, 물리 커뮤니티에서 활발한 토론을 불러 일으킬 것으로 보입니다. 트위스트 이중층 그래 핀 에서 초전도 상태의 발견은 Physics World 잡지에 의해 2018 년의 물리 혁신으로 선정되었으며, 물리학 자들 사이에서 그래 핀의 초전도의 기원에 대한 격렬한 논쟁이 일어났습니다. 초전도는 온도의 절대 영도보다 몇도 높은 수준에서 발견되었지만, 그 기원을 밝히면 고온 초전도체를 이해 하는 데 도움이 되고 실온 근처에서 작동하는 초전도체를 생산할 수 있습니다. 이러한 발견은 오늘날보다 훨씬 적은 에너지 소비로 컴퓨터를 운영 할 수 있기 때문에 물리학 의 "성배"중 하나로 여겨져 왔습니다 . 새로운 작업은 Aalto University의 Päivi Törmä 그룹과 Jyväskylä 대학의 Tero Heikkilä 그룹의 공동 작업에서 비롯되었습니다. 둘 다 그래 핀에서 수년간 발견 될 수있는 비정상적인 초전도 유형을 연구했다. Aleksi Julku의 작업의 주요 저자는 " 초전도성 에 대한 파동 함수의 기하학적 효과가 여러 모델 시스템에서 우리 그룹에서 발견되고 연구되었다.이 프로젝트에서 이러한 연구가 실제 재료와 어떻게 연결되어 있는지 보는 것이 흥미로웠다"고 말했다. 알토 대학교. Jyväskylä 대학의 Teemu Peltonen은“파동 함수의 기하 효과의 관련성을 보여주는 것 외에도 실험자들이 확인할 수있는 여러 관측치를 예측할 수있다. 더 탐색 새로운 초전도체를 만들기위한 '매직 앵글'찾기
추가 정보 : A. Julku et al. 꼬인 이중층 그래 핀의 초 유체 중량 및 Berezinskii-Kosterlitz-Thouless 전이 온도, Physical Review B (2020). DOI : 10.1103 / PhysRevB.101.060505 로라 클래 슨 기하학은 꼬인 그래 핀, 물리학 (2020) 에서 초전도성을 구합니다 . DOI : 10.1103 / 물리 .13.23 저널 정보 : 신체적 검토 B Aalto University 제공
https://phys.org/news/2020-02-superconductivity-graphene.html
.EPFL 과학자들이 개발 한 형광 현미경을위한 새로운 민감한 슬라이드
2020 년 2 월 26 일 전기, 전자 및 광학 공학 형광 현미경 (신용 : EPFL / Alain Herzog)
EPFL 과학자들은 새로운 유형의 현미경 슬라이드를 개발했습니다. 새로운 슬라이드는 형광 현미경의 빛의 양을 최대 25 배까지 증가시킵니다. 이는 이러한 새로운 구성 요소가 빛을 증폭시켜 더 나은 진단과 시료 보관을 빠르게 할 수 있음을 의미합니다. 새로운 슬라이드는 Neuchâtel에있는 Institute of Microengineering 연구소에서 개발되었습니다. 새로운 슬라이드는 빛을 "구조화"하여 동일한 빛을 최대 25 배 더 강하게 방출하는 새로운 코팅을 자랑하며, 이는 물론 현미경 자체의 감도 수준을 증가시킵니다. 예를 들어, 동일한 배율에 대해 동일한 유형의 검출을 수행하기 위해 25 개의 분자가 필요한 단일 분자의 존재를 검출하는 것이 가능할 수있다. 그러나 새로운 슬라이드는 형광 현미경을 위해 특별히 개발되었으며, 질병 진단, 알레르기 또는 DNA 시퀀싱 식별에 점점 더 많이 사용됩니다. 새로운 기술은 이미 특허를 받았으며 새로운 슬라이드는 곧 여러 회사에서 테스트 될 것입니다. 통찰력 형광 현미경 검사에 혁명을 일으키는 유리 슬라이드-EPFL ( IA )
.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
참고.
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
http://www.sci-news.com/astronomy/earth-sized-exoplanet-habitable-zone-red-dwarf-toi-700d-07991.html
또 다른 모델은 TOI-700d를 구름이없는 전 지구의 현대 지구 버전으로 묘사합니다. 별빛이 행성의 대기를 통과 할 때 이산화탄소와 질소와 같은 분자와 상호 작용하여 스펙트럼 선 (spectral line)이라고하는 독특한 신호를 생성합니다.”또한 과학자들은 TOI-700d의 20 가지 모델 게시되었습니다 .
버전에 대해 시뮬레이션 된 스펙트럼을 생성했습니다.
.비선형 광섬유의 광 전파에 대한 조명 수치 연구
작성자 : Barry Fitzgerald, 아인트호벤 공과 대학교 크레딧 : 아인트호벤 공과 대학교 2020 년 2 월 28 일
인터넷 데이터의 99 % 이상이 광섬유에 의해 전달되지만 데이터 요구가 증가함에 따라 기존의 광섬유 네트워크를 한계까지 밀고 있습니다. 광섬유 용량을 늘리는 한 가지 방법은 더 높은 전력으로 신호를 전송하는 것이지만 전송이 왜곡 될 수 있으므로 일반적으로 피해야합니다. 이를 돕기 위해 아인트호벤 공과 대학 (Eindhoven University of Technology)의 연구원들은이 고출력 또는 비선형 영역에서 광섬유를 통해 빛이 어떻게 전파되는지를 더 잘 탐구 할 수있는 새로운 수학적 도구를 개발했습니다. 이 새로운 도구는 차세대 데이터 전송 광섬유 네트워크 설계에 도움이 될 수 있습니다. 결과는 Nature Communications에 게시됩니다 . 오늘날, 단일 모드 광섬유 (SSMF) 와 같은 광섬유를 통해 많은 양의 데이터가 전송됩니다 . 일반적으로 데이터 신호는 저전력 또는 선형 방식으로 전달됩니다. 섬유를 통한 이러한 유형의 광 전파는 양자 물리학의 핵심 요소 인 슈뢰딩거 파동 방정식을 사용하여 매우 잘 모델링 할 수 있습니다. 그러나 더 많은 거리에 걸쳐 신호를 전송하기 위해 신호 강도가 증가하면 비선형 효과가 문제가됩니다. 기존의 수학적 도구는 신호 전송을위한 신뢰할 수있는 솔루션을 제공 할 수 없으므로 현재 비선형 영역에서 발생하는 빛에 대한 이해가 부족합니다. 아인트호벤 공과 대학의 Vinícius Oliari는“비선형 영역에서 SSMF와 같은 광섬유를 통해 빛이 이동할 때 비선형 및 분산 효과와 충돌해야한다”고 말했다. 고강도 광은 섬유의 굴절률을 변화시킬 수 있으며, 이는 자기 위상 변조로 알려진 비선형 효과를 담당하는 반면, 분산은 섬유를 통해 이동할 때 시간이 지남에 따라 광이 확산되는 것입니다. 먼 거리. 비선형 효과는 신호 대역폭을 증가시켜 많은 파이버 시스템의 비용을 증가시킬 수 있습니다. 미래 디자이너 안내 스웨덴 예테보리 소재 찰머스 공과 대학의 에릭 아그 렐 (Erik Agrell)과 함께 전기 공학과의 올리 아리 (Oliari)와 알렉스 알바라도 (Alex Alvarado)는 비선형 효과를받는 섬유에서 빛 신호의 전파를 정확하게 설명 할 수있는 새로운 수학적 모델을 개발했다. Oliari는“미래에는 비선형 영역에서 전송되는 대량의 데이터를 처리 할 수있는 저렴하고 안정적인 수신기가 필요하다”며“이 모델은 엔지니어들이이 영역에서 가장 잘 작동하는 장치를 설계하는 데 도움을 줄 수있다”고 말했다. 그들의 모델은 규칙적인 섭동 이론을 적용하는데, 이것은 유사한 방정식의 해로 시작하여 복잡한 방정식을 풀기 위해 사용될 수 있습니다. 모델의 정확성을 테스트하기 위해 연구원들은 최대 80km의 섬유 길이에 중점을 두었습니다. Oliari는 "20km에서 40km 사이의 광섬유 길이는 가정에 광대역 신호를 전달하는 수동 광 네트워크에서 발견 될 수 있지만 80km는 장거리 전송에 사용되는 증폭기 사이의 전형적인 거리"라고 Oliari는 덧붙였다. 주요 단계 연구원들은이 모델을 광섬유에서 빛의 전파를 시뮬레이션하는 데 사용 된 3 가지 다른 모델과 비교 한 결과 모델에서 신호에 대한 비선형 및 약한 분산 효과를보다 정확하게 포착 할 수 있음을 발견했습니다. 이 모델의 적용은 분산이 적고 섬유 길이가 80km 미만인 경우로 제한되지만이 모델은 섬유 네트워크 에 미치는 영향이 훨씬 큽니다 . 저자는이 모델이 비선형 슈뢰딩거 방정식을 사용할 수있는 다른 시스템에도 적용될 수 있다고 지적합니다. Oliari에 따르면 , 우리는 비선형 체제를 이용하기 전에 더 많은 이해가 필요하다.이 모델 은 그 방향의 주요 단계라고 Oliari는 말했다.
더 탐색 광전자에 유리한 전기 화학 : 나노 튜브는 레이저 펄스를 제어 할 수 있습니다 추가 정보 : Vinícius Oliari et al. 비선형 섬유 광학 통신을위한 그룹 속도 분산 파라미터, Nature Communications (2020) 에 대한 규칙적인 동요 . DOI : 10.1038 / s41467-020-14503-w 아인트호벤 공과 대학교 제공
https://phys.org/news/2020-02-illuminating-numerical-propagation-nonlinear-optical.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
.과학자들은 또한 붉은 행성(mars)에서 화석화 된 미생물 생명의 징후를 찾는 데 도움이 될 수 있습니다
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