양자 전기 역학 실험 대규모 구현으로 '주요 단계'
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.“정말 이상한”새로운 발견은 이전에 생각했던 것만 큼 일정하지 않은 자연의 법칙을 제안합니다
주제 : 뉴 사우스 웨일즈의천문학천체 물리학입자 물리학대학교 으로 뉴 사우스 웨일즈 대학 2020년 4월 27일 이상한 자연의 법칙
우주에서 가장 퀘이사 중 하나의 빛을 조사한 과학자들은 전자기력의 변동을 발견하기 위해 놀랐습니다. 우주 상수도는 우주의 바깥 가장자리에서 성가 시게 불일치 할뿐만 아니라, 한 방향으로 만 발생하는데, 이는 매우 이상합니다. 과학의 그랜드 통일 이론이 티셔츠에 입어 질 수있는 날을 기대하는 사람들은 천체 물리학 자들이 우주 상수 중 하나가 결국 일정하지 않다는 힌트를 계속 찾기 때문에 조금 더 기다려야 할 수도 있습니다. 저명한 저널 사이언스 어드밴스 (Science Advances)에 발표 된 논문 에서 UNSW 시드니의 과학자들은 130 억 광년 떨어진 퀘이사에서 방출 된 4 개의 새로운 빛 측정 값이 미세한 구조 상수에서 작은 변화를 발견 한 과거의 연구를 재확인했다고보고했습니다. UNSW 사이언스의 존 웹 (John Webb) 교수는 미세 구조 상수는 전자기의 척도이며 자연의 네 가지 기본 힘 중 하나 (중력, 약한 핵력 및 강한 핵력)라고 말합니다. Webb 교수는“정밀한 구조 상수는 물리학 자들이 전자기력의 강도를 측정하는 데 사용하는 양이다. “이것은 차원이없고 숫자이며, 플랑크 상수와 전자 전하라고 불리는 빛의 속도와 관련이 있으며, 그것들의 비율입니다. 물리학 자들이 전자기력의 강도를 측정하는 데 사용하는 숫자입니다.” 전자기력은 전자가 우주의 모든 원자 에 있는 핵 주위를 휩쓸도록 유지합니다 . 최근까지도 시간과 공간에 걸쳐 변하지 않는 힘으로 여겨졌습니다. 그러나 지난 20 년 동안 Webb 교수는 우주의 한 특정 방향으로 측정 된 전자기력이 약간 다르게 보이는 미세 구조 상수의 이상을 발견했습니다. 우리는 우주의 특정 지역에서 미세 구조 상수의 수가 다르다는 힌트를 발견했습니다. 시간의 함수일뿐 아니라 실제로 우주의 방향도 있습니다. 그것이 맞다면 정말 이상합니다… 그러나 그것이 우리가 찾은 것입니다.”
실마리를 찾고
회의론자 인 Webb 교수가 처음으로 전자기력의 약간 약하고 강한 측정의 초기 징후를 발견했을 때, 그는 장비의 결함, 또는 그의 계산 또는 비정상적인 수치를 초래 한 다른 오류 일 수 있다고 생각했습니다. . 우주의 가장자리에서 가장 먼 거리의 퀘이사 (특별히 높은 에너지를 방출하는 거대한 천체)를 보면서이 이상 현상이 세계에서 가장 강력한 망원경을 사용하여 처음 관측되었습니다. Webb 교수는“우리가 아는 가장 먼 퀘이사는 120 억에서 130 억 광년이다. “먼 거리의 퀘이사에서 빛을 자세히 연구 할 수 있다면, 우주의 초기 단계 인 10 억년 전과 마찬가지로 우주의 속성을 연구하고 있습니다. 그때 우주는 매우, 매우 달랐습니다. 은하가 존재하지 않았고 초기 별들이 형성되었지만 오늘날 우리가 보는 별과 같은 인구는 없었습니다. 그리고 행성도 없었습니다.” 그는 이번 연구에서이 퀘이사 하나를 살펴 보았는데,이 퀘이사는 우주가 10 억년 전인 적이 없었을 때 다시 조사 할 수있게했다고 말했다. 팀은이 퀘이사에 대해 한 줄의 시선을 따라 미세 상수를 네 번 측정했습니다. 개별적으로, 네 가지 측정은 전자기력에 지각 가능한 변화가 있는지 여부에 대한 결정적인 대답을 제공하지 않았습니다. 그러나, 우리와 다른 과학자들에 의해 만들어지고이 연구와 관련이없는 먼 퀘이사들 사이에 많은 다른 측정과 결합 될 때, 미세 구조 상수의 차이가 분명해졌습니다.
이상한 우주
Webb 교수는“우주에는 방향성이있을 수 있다는 것이이 아이디어를 뒷받침하는 것 같습니다. “따라서 우주는 물리 법칙에서 등방성이 아닐 수 있습니다. 통계적으로 모든 방향에서 동일합니다. 그러나 실제로 물리 법칙이 변하는 우주에는 어떤 방향이나 선호되는 방향이있을 수 있지만 수직 방향은 아닙니다. 다시 말해, 우주는 어떤면에서 쌍극자 구조를 가지고 있습니다. “한 방향에서 120 억 광년을 되돌아보고 우주가 매우 어렸을 때 전자기파를 측정 할 수 있습니다. 모든 데이터를 종합하면 전자기파는 우리가 볼수록 점점 증가하는 것처럼 보이지만 반대 방향으로 갈수록 점차 감소합니다. 우주의 다른 방향에서, 미세 구조 상수는 그대로 – 일정하게 유지됩니다. 이 새로운 먼 거리 측정은 우리의 관측을 이전에 도달했던 것보다 더 강하게 이끌어 냈습니다.” 다시 말해, 은하, 퀘이사, 블랙홀, 별, 가스 구름 및 행성이 임의로 무작위로 확산 된 것으로 여겨지는데, 생명체는 적어도 하나의 작은 틈새 시장에서 번성하고 있습니다. 북쪽과 남쪽. Webb 교수는 여전히 다른 기술을 사용하고 지구의 다른 위치에서 다른 단계에서 수행 한 이러한 측정이 실제로는 큰 우연의 일치라는 생각에 열려 있습니다. "정말 구조 상수와 같은 기본 물리량이 우리의 존재를 선호하고, 온 우주 전체에 적용 할 수있는 '올바른'상황 인이 '골디 락 (Goldilocks)'상황인가? “이것은 학생들과 함께 처음으로 작업을 했음에도 불구하고 매우 심각하게 받아 들여지고 회의론으로 정확하게 간주되는 것입니다. 그러나 우리가 이상한 우주에서 살 수 있기 때문에 테스트해야 할 것입니다.” 그러나 이러한 발견이 우연의 일치 이상이라는 주장의 측면에 덧붙여 , 미국의 한 팀이 완전히 독립적으로 작업 하고 Webb 교수에게 알려지지 않은 팀 은 우주가 일부를 가지고 있다는 생각과 일치하는 것처럼 보이는 X 선에 대해 관찰했습니다. 방향성. "저는 논문에 나타날 때까지이 논문에 대해 전혀 몰랐습니다."라고 그는 말합니다. “물리학의 법칙을 테스트하지 않고, 은하의 특성, 은하의 X 선 특성, 은하단과 지구와의 우주적 거리를 테스트하고 있습니다. 그들은 또한 이런 의미에서 우주의 성질이 등방성이 아니며 바람직한 방향이 있다는 것을 발견했다. 보라, 그들의 방향은 우리의 방향과 일치한다.”
삶, 우주, 그리고 모든 것
Webb 교수는 전자석이 우주의 특정 영역에서 변동하여 방향성을 제시 할 수있는 아이디어에 대한보다 엄격한 테스트를 계속보고 싶어하지만 이러한 결과가 계속 확인되면 우리 우주가 왜 그런지 설명하는 데 도움이 될 수 있다고 Webb 교수는 말합니다 그리고 삶에 생명이있는 이유는 무엇입니까? “오랫 동안, 자연의 법칙은 인생의 번영을위한 조건을 설정하기 위해 완벽하게 조정 된 것으로 보인다. 전자기력의 강도는 그러한 양 중 하나입니다. 그것이 지구에서 측정 한 값과 몇 퍼센트 만 다르다면, 우주의 화학적 진화는 완전히 달라졌 고 생명은 결코 가지지 않았을 것입니다. 훌륭한 구조 상수와 같은 기본 물리량이 우리의 존재를 선호하고 온 우주에 적용 할 수있는 '올바른'상황 인이 '골디 락 (Goldilocks)'상황인가? Webb 교수는 우주에 방향성이 있다면, 우주의 특정 지역에서 전자기학이 매우 약간 다르게 나타난다면, 현대 물리학의 많은 부분을 뒷받침하는 가장 근본적인 개념을 수정해야 할 것입니다. "우리의 표준 우주론 모델은 모든 방향에서 통계적으로 동일한 등방성 우주를 기반으로합니다." “이 표준 모델 자체는 아인슈타인의 중력 이론에 기반을두고 있으며, 이는 자연 법칙의 불변성을 명시 적으로 가정합니다. 그러한 기본 원리가 단지 근사치 인 것으로 판명되면, 물리학에서 매우 흥미롭고 새로운 아이디어에 대한 문이 열려 있습니다.” Webb 교수 팀은 이것이 세계 최대 망원경의 새로운 기기에서 나온 데이터를 사용하여 우주의 여러 방향을 탐색하는 훨씬 더 큰 연구를 향한 첫 단계라고 믿고 있습니다. 더 높은 품질의 데이터를 제공하기 위해 새로운 기술이 등장하고 있으며 새로운 인공 지능 분석 방법은 측정을 자동화하고 더 빠르고 정확하게 수행하는 데 도움이 될 것입니다.
참고 자료 : Michael R. Wilczynska, John K. Webb, Matthew Bainbridge, John D. Barrow, Sarah EI Bosman, Robert F. Carswell, Mariusz P. Dąbrowski, 2020 년 4 월 24 일, Vincent Dumont, 이청 치, Ana Catarina Leite, Katarzyna Leszczyńska, Jochen Liske, Konrad Marosek, Carlos JAP Martins, Dinko Milaković, Paolo Molaro 및 Luca Pasquini, Science Advances . DOI : 10.1126 / sciadv.aay9672
성간 혜성 보리 소프의 신속한 임무
Jeanette Kazmierczak, NASA 크레딧 : NASA2020 년 4 월 27 일
NASA의 Neil Gehrels Swift Observatory는 최초로 성간 혜성이 태양에 접근하고 둥글게됨에 따라 물 손실을 추적했습니다. 2I / Borisov라는 물체는 2019 년 말에 태양계를 통과했습니다. 앨라배마에있는 홍콩 대학교와 오번 대학교 대학원생 Zexi Xing은“Borisov는 어떤 종류의 태양계 혜성에도 깔끔하게 맞지 않지만 그중에서도 두드러지지는 않는다”고 말했다. . "적어도 하나의 속성을 공유하는 혜성이있다." 혜성은 먼지와 혼합 된 얼어 붙은 가스 덩어리로 종종 "더러운 눈덩이"라고 불립니다. 과학자들은 수백억의 사람들이 태양을 공전 할 수 있다고 추정합니다. 그러나 보리 소프의 속도와 계산 된 경로에 따라 태양계 외부에서 와야합니다. 혜성은 태양계를 통해 압축 된 'Oumuamua'라는 이름의 첫 번째 물체로부터 2 년 후에 발견 된 두 번째로 알려진 성간 방문객입니다. 아마추어 천문학 자 젠 나디 보리 소프는 8 월 30 일 혜성 이 태양에 가장 가까이 다가 오기 4 개월 전에 발견 했다. 초기 식별은 자세한 추적 관찰을 위해 여러 공간 및 지상 기반 관측소에 시간을 주었다. 10 월, 뉴 멕시코 주 선 스팟에있는 아파치 포인트 천문대 (Apache Point Observatory)를 사용하는 과학자들은 혜성에서 나온 물의 첫 힌트를 발견 했습니다 . 그 후 몇 달 동안 NASA의 허블 우주 망원경은 혜성이 시간당 약 10 만 마일 (161,000 킬로미터)을 따라 속도를 내면서 보리 소프의 이미지를 찍었습니다. 혜성이 태양에 접근함에 따라 이산화탄소와 같은 표면에 얼어 붙은 물질이 따뜻해져 가스로 전환되기 시작합니다. 태양으로부터 2 억 3 천만 마일 (3 억 7 천만 킬로미터) 이내에 도달하면 물이 증발합니다. 싱과 그녀의 동료들은 보리 소프에서 물의 존재를 확인하고 자외선을 사용하여 그 변동을 측정했다 . 햇빛이 물 분자를 분해 할 때, 단편 중 하나는 하나의 산소와 하나의 수소 원자로 구성된 분자 인 하이드 록실입니다. Swift는 UVOT (Ultraviolet / Optical Telescope)를 사용하여 하이드 록실에서 방출되는 UV 빛의 지문을 감지합니다. 9 월에서 2 월 사이에 Xing의 팀은 Swift와 함께 Borisov를 6 번 관찰했습니다. 그들은 11 월 1 일에서 12 월 1 일 사이에 생산 된 하이드 록실 양과 물의 양이 50 % 증가한 것을 보았습니다.
https://youtu.be/BtmYIzJuSI4
NASA의 Neil Gehrels Swift Observatory가 태양계를 통과하는 성간 혜성 2I / Borisov의 물 생산을 어떻게 추적했는지 살펴보십시오.
평균적으로 Borisov는 10 초 안에 표준 욕조를 채우기에 충분한 물을 생산했습니다. 그것은 태양계 혜성과 많은 특성을 공유하는데, 이것은 다른 행성계에서 혜성이 유사하게 형성 될 수 있음을 의미 할 수 있습니다. 크레딧 : NASA의 고다드 우주 비행 센터 최대 활동시, Borisov는 초당 약 8 초의 물을 흘려 약 10 초 안에 욕조를 채울 수 있습니다. 태양계를 통해 여행하는 동안 혜성은 약 6,600 만 갤런 (2 억 3 천 2 백만 리터)의 물을 잃어 92 개가 넘는 올림픽 규모의 수영장을 채울 수있었습니다. 태양으로부터 멀어지면서 보리 소프의 물 손실 은 줄어들 었고, 이전에 관찰 된 혜성보다 훨씬 더 빨랐습니다. 싱은 이것이 표면 침식, 회전 변화, 심지어 조각화를 포함한 다양한 요인에 의해 야기 될 수 있다고 말했다. 실제로 허블 및 기타 관측소의 데이터에 따르면 혜성 덩어리가 3 월 말에 발생했습니다. Auburn의 물리학과 부교수 인 Dennis Bodewits는“Swift의 빠른 응답 시간과 UV 기능이 이러한 물 생산 속도를 포착 한 것이 매우 기쁩니다. "혜성들에 대해, 우리는 검출 된 다른 분자들의 양을 물의 양에 대한 비율로 표현한다. 그것은 다른 관측에 매우 중요한 맥락을 제공한다." Swift의 수자원 생산 측정 결과, 팀은 Borisov의 최소 크기가 0.74km (0.5 마일) 미만인 것으로 계산했습니다. 이 팀은 중앙 공원의 절반에 해당하는 보리 소프 표면의 55 % 이상이 태양에 가장 가까이있을 때 물질을 적극적으로 흘려 보낸 것으로 추정합니다. 그것은 대부분 관측 된 태양계 혜성에서 활동 영역의 10 배 이상입니다. Borisov는 또한 다른 측면에서 태양계 혜성과 다릅니다. 예를 들어, Hubble 및 칠레의 전파 망원경 인 Atacama Large Millimeter / submillimeter Array와 함께 일하는 천문학 자들은 Borisov가 태양으로부터 멀리 떨어진 혜성에서 본 최고 수준의 일산화탄소를 생산한다는 것을 발견했습니다. 그러나 보리 소프는 태양계 혜성과 공통되는 특징을 가지고있다. 태양에 접근함에 따라 물 생산 이 증가한 것은 이전에 관찰 된 물체와 유사했습니다. 싱과 그녀의 팀은 또한 보리 소프의 화학 물질 목록에있는 다른 분자들과 그 풍부함이 집에서 자란 혜성과 비슷하다는 것을 발견했다. 예를 들어, 탄소와 질소로 구성된 화합물 인 하이드 록 실과 시아 노겐과 관련하여 보리 소프는 소량의 이원자 탄소, 두 개의 탄소 원자로 이루어진 분자, 그리고 암모니아에서 파생 된 아미 도겐을 생산했습니다. 모든 태양계 혜성의 약 25 %에서 30 %가 그 특성을 공유합니다. 그러나 Borisov의 결합 된 특성은 알려진 단일 혜성 패밀리에 배치되지 않습니다. 과학자들은 여전히 다른 행성계에서 혜성 발달을 위한 이것이 무엇을 의미하는지 숙고하고 있습니다. 이 팀의 결과는 2020 년 4 월 27 일 The Astrophysical Journal Letters에 발표 되었으며 온라인에서 볼 수 있습니다 . 스위프트는 우주에서 가장 빛나는 폭발 인 감마선 폭발을 연구하기 위해 개발되었습니다. 그러나 지난 10 년 동안 Bodewits는 태양계 를 가로 지르는 혜성에 대해 더 많이 배우기 위해 그것을 사용했습니다 . 대부분의 UV 광선은 지구 대기에 흡수되므로 과학자들은 우주에서 수산기의 특징을 찾아야합니다. 또한 Swift는 유연한 관찰 전략과 빠른 반응 시간을 가지고 있기 때문에 흥미로운 새로운 목표를 장기간 모니터링 할 수 있습니다. Borisov의 처음 5 개 관측치는 12 시간 동안 찍은 UVOT 스냅 샷으로 구성되었으며 마지막은 24 시간 동안 캡처 된 일련의 이미지입니다. 메릴랜드 주 그린벨트에있는 NASA의 고다드 우주 비행 센터 (Godard Space Flight Center)의 스위프트 (Swift) 교장 인 브래들리 첸코 (S. Bradley Cenko)는“팀은 행성 과학이 건설 될 때 우리의 임무가 우리의 이해에 크게 기여할 것이라고 생각하지 않았다”고 말했다. "그러나 그것은 사람들이 예상외의 흥미 진진한 과학을 수행 할 수있는 능력을 사용할 수있는 창의적이고 강력한 방법을 제시하는 좋은 예입니다."
더 탐색 성간 혜성 2I / 보리 소프 : 더 차가운 별 주위에 일산화탄소 풍부 점이 탄생 함 추가 정보 : 성간 혜성 2I / Borisov의 물 생산 속도 및 활동, https://iopscience.iop.org/art… 847 / 2041-8213 / ab86be 저널 정보 : 천체 물리학 저널 NASA 제공
https://phys.org/news/2020-04-swift-mission-tallied-interstellar-comet.html
.연구원들은 열을 반사하는 이중 페인트를 개발합니다
작성자 : Bob Yirka, Phys.org 이중층 코팅은 sunglight 아래에서 더 시원하게 유지됩니다. 크레딧 : Jyotirmoy Mandal 2020 년 4 월 27 일 보고서
미국 컬럼비아 및 하워드 대학과 중국 북경 대학교의 연구팀은 열을 반사하는 일종의 유색 이중 페인트를 개발했습니다. Science Advances 저널에 실린 논문 에서이 그룹은 페인트와 가능한 용도를 설명합니다. 세계의 더운 곳에서 건물을 페인트 할 때 디자이너는 흰색 (또는은) 또는 열 을 흡수하는 다른 색상의 두 가지 기본 선택을 합니다. 많은 경우에, 디자이너는 눈부심으로 인해 흰색이나 은색을 피하고 대신 어두운 색을 선택하여 에어컨 요금이 많이 듭니다. 이 새로운 노력으로 연구원들은 은색 또는 흰색 페인트의 열 변형 장점을 얻는 동시에 시각적으로 매력적인 색상으로 건물을 도장 할 수있는 이중층 페인트 유형을 개발했습니다 . 새로운 페인트는 두 개의 별개의 레이어를 사용하여 이러한 장점을 달성합니다. 바닥층 (표면에 닿는 층)은 테플론과 유사한 재료로 만들어집니다. 건물 에서 떨어진 적외선을 반사합니다 . 두께는 약 500 마이크로 미터이며 상호 연결된 마이크로 및 나노 포어와 다공성입니다. 그 위에있는 코트 (보이는 것)는 다른 페인트와 비슷하게 만들어집니다. 특정 파장의 빛을 흡수하여 특정 색상처럼 보입니다. 보통의 햇빛에서 대부분의 열은 적외선에 있습니다. 새로운 페인트의 두 레이어를 함께 사용하면 눈부심없이 흰색 또는 은색 페인트로 작동 할 수 있습니다. 페인트를 테스트 할 때 연구원들은 일반적으로 열을 흡수하는 가장 검은 색으로 칠해진 물체의 내부 온도 가 처리되지 않은 비슷한 물체보다 16 ° C 더 낮다는 것을 발견했습니다. 또한 페인트는 적대적인 환경 조건을 견딜 수있을 정도로 내구성이 뛰어나다는 사실을 발견했습니다. 60 일 동안 오븐에 30 일 동안 놓아 둔 후에 견뎌냈습니다. 단일 층 및 이중층 코팅 모두 거의 이데올로기적인 색상을 갖는다. 크레딧 : Jyotirmoy Mandal 열 반사 페인트는 북반구 에서는 그리 많지 않지만 사막이나 열대 지역에서 유용 할 수 있습니다. 사람들은 외부가 추울 때 열을 흡수하기를 원합니다. 연구원들은 다음으로 페인트에 의해 반사되는 열을 포획하여 발전 원으로 수확하는 방법을 모색하고 있습니다.
더 탐색 벽이 열을 전기로 변환 할 수있는 열전 페인트 추가 정보 : Yijun Chen et al. 효율적인 냉각을위한 태양 광 반사율이 높은 유색 및 도장 가능한 이중층 코팅, Science Advances (2020). DOI : 10.1126 / sciadv.aaz5413
https://phys.org/news/2020-04-double-layered.html
.양성자를 찾기 위해서는 중성자 빔이 필요합니다
에 의해 오사카 대학 (A) 구리 아민 산화 효소의 초대형 결정. (B) 수소 원자를 포함하는 구리 아민 산화 효소의 3 차원 구조. 비정상적인 "공중 부양 된"양성자가 확대 된 중심에 제시된다. 크레딧 : Osaka University2020 년 4 월 27 일
단백질과 효소의 행동을 이해하는 것은 생물학적 과정의 비밀을 여는 열쇠입니다. 단백질의 원자 구조는 일반적으로 X- 선 결정학을 사용하여 조사됩니다. 그러나, 수소 원자 및 양성자 (수소 이온)에 대한 정확한 정보는 일반적으로 달성 할 수 없다. 현재 오사카 대학, 오사카 의과 대학, 국립 양자 방사선 과학 연구소, 이바라키 대학 및 쓰쿠바 대학을 포함한 팀은 중성자 결정학을 사용하여 매우 큰 산화 효소 단백질의 고해상도 구조적 세부 사항을 밝혀 냈습니다. 그들의 연구 결과는 PNAS 에 발표되었다 . 단백질과 효소에서 원자의 약 절반을 구성하는 수소 원자와 양성자는 종종 이러한 생체 분자가하는 일에서 중요한 역할을합니다. 그러나 크기가 작기 때문에 정확한 위치를 찾기가 어렵습니다. 단백질의 구조를 연구하기위한 가장 일반적인 방법은 고 에너지 X- 선 빔을 단백질 결정으로 향하게 하고 X- 선과 원자의 전자와의 상호 작용으로 인한 회절 패턴 을 분석하는 것 입니다. 구조. 불행하게도, X- 선은 전자 밀도가 낮거나없는 수소 원자 또는 양성자와 상호 작용하지 않기 때문에 "보기"어렵다. 하나의 해결책은 X- 선 대신 중성자 빔 을 결정 에 적용하는 것입니다. 중성자는 수소 원자와 양성자를 포함하여 경로에서 원자의 핵과 작지만 상호 작용합니다. 이러한 상호 작용으로 인한 회절 패턴은 중성자 빔이 결정을 통과 한 후에 기록되고 수소 핵을 포함한 핵의 정확한 위치로 해독됩니다.
토파 퀴논 보조 인자의 구조. 그레이 및 라이트 블루 메시는 각각 수소 및 중수소 원자의 밀도를 나타낸다. 크레딧 : Osaka University
"수소 원자 및 양성자는 최근 효소 기능에 중요한 것으로 밝혀진 양자 거동을 나타낼 수 있기 때문에 효소 구조의 특히 흥미로운 구성 요소이다. 따라서 무슨 일이 일어나고 있는지를 밝히기 위해 단백질 구조에서의 위치를 정확하게 결정하는 것이 중요하다 ”연구 관련 작가 오카지마 토시 히데가 설명합니다. "중성자 결정학을 사용하여 분자량 70,600 의 박테리아 구리 아민 산화 효소의 구조를 확인할 수있었습니다. 이는 중성자 결정학에 매우 크며 이전에 기록 된 분자 질량을 상당히 초과하지만 여전히 수소 원자를 정확하게 찾습니다구조의 양성자. 보조 인자, 토파 퀴논 및이 계열의 효소에서 엄격하게 보존 된 아미노산 잔기 사이에 특이한 '비산 된'양성자가 관찰되었다. "
구리 조정 히스티딘 잔기의 양성자 화 상태. 히스티딘 잔기 중 하나는 특이한 이미 다졸 레이트 음이온을 형성하기 위해 적색 원으로 나타낸 바와 같이 완전히 탈 양성자 화된다. 크레딧 : Osaka University
효소에 공유 결합 된 토파 퀴논 보조인자는 촉매 기능에서 필수적인 역할을한다. 연구진은 단백질 유래 보조인 자로 발견 된 지 30 년 후에 토파 퀴 논의 완전한 그림을 만들 수있었습니다. 그들은 보조 인자가 실제로 두 가지 다른 형태 사이에서 평형으로 존재한다는 것을 발견했습니다. Okajima는“반응이 일어나는 효소 활성 부위 는 우리에게 무슨 일이 일어나고 있는지 완전히 이해할 수 있다면 많은 정보와 영감을 줄 수있다”고 설명했다. " 중성자 결정학 을 사용하여 양성자 양자 효과를 밝혀내는 우리의 시연은 효소와 그 메커니즘을 연구하는 많은 연구자들에게 매우 유용 할 것입니다."
더 탐색 중성자, 약물 개발에 유용한 비타민 B6 의존성 효소 활성 관찰 더 많은 정보 : Takeura Murakawa el al., "구리 아민 산화 효소의 중성 결정학은 퀴논 보조 인자의 케토 / 에놀 레이트 상호 전환 및 특이한 양성자 공유를 보여줍니다" PNAS (2020). https://www.pnas.org/cgi/doi/1… 1073 / pnas.1922538117 저널 정보 : 국립 과학 아카데미의 절차 오사카 대학 제공
https://phys.org/news/2020-04-neutron-proton.html
.결합 된 자성 물질은 양자 응용 분야에서 흥미로운 특성을 보여줍니다
작성자 : Jared Sagoff ( 아르곤 국립 연구소) Argonne의 연구원들은 교환 결합 자성 박막 이중층에서 마그 논과의 일관된 정보 변환을위한 새로운 플랫폼을 발견했습니다. 결과는 spintronics 및 퀀텀 응용 분야의 기본 물리 및 장치 잠재력에 대한 새로운 통찰력을 보여줍니다. 크레딧 : Argonne National Laboratory, 2020 년 4 월 27 일
동기화되는 팬처럼 특정 자성 물질은 흥미로운 에너지 특성을 나타낼 수 있습니다. 정보를 전송하고 처리하는 새로운 방법을 찾기 위해 과학자들은 전자 및 자기 스핀의 동작, 특히 공명 자극 (resonant excitation)을 정보 매체로 탐색하기 시작했습니다. 일부 경우, 연구자들은 spintronic 및 퀀텀 응용을위한 새로운 장치의 생성에 정보를 제공 할 수있는 새로운 현상을 확인했습니다. 미국 에너지 부 (DOE) 아르곤 국립 연구소가 이끄는 새로운 연구에서 연구원들은 두 개의 서로 다른 박막에서 자기 스핀의 여기가 공통 인터페이스를 통해 서로 강하게 결합 될 수있는 새로운 방법을 발견했습니다. 이 동적 결합은 양자 정보 시스템에 관심이있는 과학자들로부터 점점 더 많은 관심을 받고있는 한 종류의 하이브리드 시스템을 나타냅니다. 아르곤 느 박사후 연구원이자 첫 번째 저자 인 이리 (Yi Li)는“이를 생각하는 한 가지 방법은 스프링에 두 쌍의 덩어리가 붙어있는 것처럼 보인다”고 말했다. "우리는 스프링에 연결된 각 질량이 외부에서 충돌 할 때 주기적으로 진동한다는 것을 알고 있습니다. 그러나 두 질량을 세 번째 스프링에 연결하면 한 질량의 진동도 다른 질량의 진동을 유발할 수 있습니다. 여기서 세 번째 스프링의 역할은 두 자기 층 사이의 계면 교환 커플 링에 의해 수행된다. " 일부 스마트 엔지니어링을 통해 연구원들은 두 층의 자기 스핀 ( "질량") 의 자유 진동 주파수를 동일하게 결합하여 결합하기에 가장 유리한 위치로 설정할 수 있습니다. 또한, 그들은 두 시스템이 "강력하게"결합 될 수 있으며 일관성을 유지하는 데 중요한 상태이며 양자 정보에서 응용 프로그램에 영감을 줄 수 있음을 보여줍니다. 강한 결합 상태 외에도, 연구자들은 자기 이중층에서 여기의 일관성에 영향을 미치는 새로운 효과를 발견했다. 새로운 동적 결합에 관한 주목할만한 흥미로운 행동 중 하나는 자성 물질에서 두 층 사이의 에너지 교환을 포함한다. 일리노이 대학 재료 과학자이자 연구 저자 Axel Hoffmann에 따르면, 각 층 은 자화 역학이 일반적으로 독립적으로 지속되는 특정 시간 길이를 가지고 있습니다. 그러나, 스핀 전류가 특정 방향으로 회전하는 스핀 전류의 도입으로, 자화 역학이 층들 중 하나에서 실질적으로 더 오래 지속되도록 충분한 에너지가 전달 될 수있다. 호프만은“우리는 견고한 종류의 커플 링이 존재한다는 사실을 알고 있었지만 사실 다른 다이내믹 커플 링도 중요하며이를 무시할 수 없을 정도로 중요하다”고 말했다. " 양자 정보 시스템 의 경우, 게임의 이름은 어떤 자극 을 취하고 그것을 어떤 식 으로든 조작하거나 다른 흥분으로 옮기는 것입니다. 그것은 우리가 여기서하는 일의 중심에 있습니다." Li는 덧붙였다.“이 두 층을 결합하는 본질적인 자기 상호 작용이있다. "우리는 자기장을 가할 수 있으며,이 두 층이 단계적으로 또는 단계적으로 펌핑되는지 여부를 결정할 수 있습니다. 이러한 제어 된 상호 작용은 원칙적으로 사람들이 양자 정보 처리를 위해하는 일입니다 ." 호프만 (Hoffmann)에 따르면,이 실험은 연구원들이 서로 연결된 두 개의 자기 시스템을 식별하는 것으로 시작되었다. 재료의 개별 여기와 비교할 수있을만큼 커플 링을 강하게 만들려고함으로써 연구원들은 스핀 펌핑 에너지 전달이 어떻게 발생했는지에 대한 추가 세부 사항을 볼 수있었습니다. "강력하게 결합 된 마그 논-마그 논 하이브리드 시스템에서 코 히어 런트 스핀 펌핑 (Coherent spin pumping)"연구에 근거한 논문이 3 월 17 일 Physical Review Letters에 실렸다 . 이 연구의 다른 저자로는 Argonne의 Zhizhi Zhang, Jonathan Gibbons, John Pearson, Valentine Novosad 및 Wei Zhang; 국립 표준 기술 연구소의 Paul Haney, Mark Stiles 및 Vivek Amin; 콜롬비아 대학의 Wei Cao와 William Bailey; Wayne State University의 Joseph Sklenar.
더 탐색 과학자들은 양자 발견을 위해 자화를 초전도에 결합 추가 정보 : Yi Li et al., 강력하게 결합 된 Magnon-Magnon 하이브리드 시스템의 코 히어 런트 스핀 펌핑, 물리적 검토 서한 (2020). DOI : 10.1103 / PhysRevLett.124.117202 저널 정보 : 실제 검토 서한 에 의해 제공 아르곤 국립 연구소 (Argonne National Laboratory)
https://phys.org/news/2020-04-coupled-magnetic-materials-properties-quantum.html
.희귀 한 분자에 대한 연구는 세포 치료를 향상시키고 HIV에 대한 기능적 치료를 제공하는 것을 목표로합니다
에 의해 스탠포드 대학 HIV에 감염된 T 세포의 주사 전자 현미경 사진. 크레딧 : NIAID 2020 년 4 월 27 일
스탠포드 대학의 화학자 폴 웬더 (Paul Wender)와 그의 동료들은 암, HIV 및 알츠하이머 치료법을 개선하기 위해 노력하고 있으며, 칙칙하고 잡초가 많은 해양 무척추 동물이 그러한 목적을 달성 할 수있는 수단이라고 내기하고 있습니다. 그들은 Bugula neritina 라고 불리는이 겉보기에 탁월한 유기체에 집중했습니다 . 왜냐하면 장내 버그와 협력하여 결정적이고 제어 가능한 방식으로 세포 활동을 조작 할 수있는 분자 인 브리오 스타틴 (특히 브리오 스타틴 -1)을 생성하기 때문입니다. Wender 연구실은 2017 년에 천연 공급 감소에 직면하여 합성 브리오 스타틴을 생산했습니다. 현재, 이들은 암 합성 요법 및 HIV의 박멸과 같은 의학적 치료를위한 브리오 스타틴의 다양한 용도를 계속 탐색하면서 관련 합성 유사체를 개발하고 있습니다. /보조기구. Wender는“어디서나 어딘가에서 충분히 오래 검색하면 불가능했던 문제에 대한 해결책을 찾게 될 것입니다. 브리오 스타틴에 대한 우리의 연구는 그러한 순간을 여러 번 이끌어 냈습니다. Francis W. Bergstrom 화학 교수. "우리가 지금 가지고있는 것은 임상 실험을 추진할 놀라운 결과입니다. .이 연구는 고등 교육 및 연구로부터 얼마나 많은 과학적, 사회적 혜택을 얻을 수 있는지를 보여줍니다." 4 월 20 일 Nature Communications 에 발표 된 논문에서 에서, 로스 앤젤레스 캘리포니아 대학교의 Wender 연구소와 Jerome Zack 연구소 및 Matthew Marsden 연구소의 연구원들은 천연 분자와 미묘하게 다른 최초의 합성 형태의 브리오 스타틴을 설명합니다. "근접 아날로그." 실험실에서 자란 인간 암 세포에 대한이 18 개 유사체에 대한 테스트 결과, 많은 사람들이 브리오 스타틴과 유사하거나 더 나은 수준에서 세포 요법의 효과를 향상시켜 질병 별 최적화의 문을 열 수 있음을 나타 냈습니다. 4 월 27 일에 국립 과학원 (National Academy of Sciences) 에서 발간 된 두 번째 연구에서, 같은 연구자들은 국립 보건원 (National Institutes of Health)의 천태욱과 공동으로 브리오 스타틴을 활성 약물을 지불 할 수있는 프로 드러그로 수정하고 의학적 효과를 — 시간이 지남에 따라. 이 전구 약물은 동물 모델 및 HIV 양성 개체의 감염된 세포에서 브리오 스타틴보다 훨씬 더 효과적이고 내약성이 우수한 것으로 밝혀졌다. 인간에서 동일한 성공은 HIV 환자의 치료 빈도와 약물 부작용의 감소를 의미합니다. 금보다 더 소중한 1968 년 자연 주의자 잭 루들로 (Jack Rudloe)는 국립 암 연구소 (National Cancer Institute)에 Bugula neritina 의 첫 번째 샘플을 제공했다 . 과학자들은 나중에 14 톤의 무척추 동물을 처리했는데, 단지 18 그램의 브리오 스타틴 만 생산했습니다. 이것은 브리오 스타틴을 금보다 현재 가치가 거의 35 만 배나 더 가치있게 만든다. 브리오 스타틴 기반 약물은 기존의 최첨단 세포 및 병용 요법을 광범위한 사람들과 질병에보다 효과적으로 만들 수 있기 때문에 과학자들은이 희소 한 물질에 계속 관심을 갖고 있습니다. Bryostatin과 그 유사체는 또한 스스로 치료법으로 사용될 수 있습니다. Bryostatin의 흥미로운 전망은 단백질 생산에 관여하는 유전자를 촉진하거나 차단하기 위해 세포에서 신호 경로를 변경하는 능력에서 비롯됩니다. 또한 다양한 의료 응용 분야에 유용 할 수있는 여러 가지 방법으로 이러한 변경을 수행 할 수 있습니다. 암 및 HIV의 경우, 특정 단백질을 증가 시키면 감염된 세포에서 잠재적 인 약물 표적 (항원)을 식별하는 면역 시스템의 능력을 향상시켜 약물 치료를 개선합니다. 단백질 발현의 다른 브리오 스타틴-개시된 변화는 알츠하이머 병, 파킨슨 병 및 Fragile X를 포함한 다른 질병의 증상을 감소시킬 수있다. 추가 수확, 양식 및 생합성을 통해 브리오 스타틴 매장량을 대량으로 늘리려는 시도는 실패했습니다. 그런 다음 2017 년 Wender 연구소는 다른 합성 경로의 절반 인 29 단계로 합성 브리오 스타틴을 만드는 새로운 방법을 개괄했습니다. 그러나 새로운 공정으로도 현재의 임상 시험을 바탕으로 귀중한 분자의 재고를 2 그램으로 늘리거나 약 2,000 명의 환자를 치료할 수있을 정도로 충분했습니다. 다행히도이 팀은 추가 준비금을 사용하여 짧은 시간 내에 새로운 버전의 브리오 스타틴을 개발할 수 있었고 현재 제조 공정을 확장하기 위해 노력하고 있습니다. Wender 연구실의 박사후 연구원이자 PNAS 논문 의 공동 저자 인 Nancy Benner는“우리가 여전히 바다에서 브리오 스타틴을 수집해야한다면이 연구를 수행 할만큼 충분한 양이 없었을 것”이라고 말했다 . "이것은 다른 합성 형태의 브리오 스타틴의 최적화를위한 문을 열었습니다."
앞으로 많은 길
Bryostatin은 인간 질병을 치료하기 위해 진화하지 않았기 때문에 그 목적에 맞게 질병을 최적화하려는 노력을 자극합니다. 이 연구자들은 두 제품의 선임 저자 인 Wender는“브리 오스틴 시간이 시작된 이래 호텔 로비에서 논란이되고있는 두 가지 높은 목표는 천연물보다 더 효과적이고 내약성이 우수한 브리오 스타틴 유사체를 생산했다. 브리오 스타틴이 영향을 미치는 생물학적 경로의 수를 고려할 때, 합성 브리오 스타틴 및 그의 유사체가 이용 가능 해짐에 따라 임상 잠재력은 이제 만 성장할 것으로 예상된다. Nature Communications 연구에 요약 된 아날로그의 성공적인 생산 및 테스트를 기반으로 Wender와 그의 팀은 귀중한 자원을 가장 잘 활용하는 방법을 잘 이해하고 있음을 점점 더 확신하고 있습니다. "모든 합성 브리오 스타틴을 구축하는 데 수년을 소비 한 팀의 일원이라면, 그 가치가 얼마나 귀중한 지 감사하며 그 중 하나를 잃지 않으려 고 노력하는 것에 정말 민감합니다"라고 대학원생 인 Clayton Hardman은 말했습니다. Nature Communications 논문 의 Wender 실험실 및 수석 저자 . "일상적인 화학 반응을하더라도 처음 몇 번이나 그 반응을했던 내 손은 흔들렸다." 이 팀의 PNAS 논문은 또한 브리오 스타틴 기반 약물을 환자에게 투여하는 효과적인 방법을 지적합니다. 그들이 브리오 스타틴을 위해 설계된 지연 방출 방법은 언젠가 연장 된 투여 시간을 피하는 개선 된 치료법으로 이어질 수 있으며, 이는 환자와 개업의에게 유리할 것이다. 두 논문이 함께 고려 될 때, 앞으로 몇 달, 몇 년 안에 새로운 기회를 열 수있는 흥미로운 연구 경로가 시작되었다고 연구원들은 말했다. 이들은 이미 브리오 스타틴 유사체 및 전달 방법을 추가로 설계하고 조사 할 계획이며, 실제 임상 응용 분야에 가장 유망한 리드를 제공합니다. PNAS 논문의 공동 저자이자 저자 인 Wender 연구소의 전 대학원생 인 Jack Sloane은“이 두 연구에서 우리는 큰 문제를 해결하기 위해 디자인과 화학 원리를 지니고있다”고 말했다. 자연 커뮤니케이션 종이. "화학은 처음 배울 때 매우 난해한 기초 과학이지만, 새로운 약물 치료 기회를 위해 새로운 화합물을 합성하고 다른 분야에서는 할 수없는 방식으로 기존 화합물을 개선 할 수있게 해주었습니다."
더 탐색 화학은 유망한 암 및 HIV 치료의 새로운 공급을 제공합니다 추가 정보 : Jack L. Sloane el., "PKC 조절제의 전구 약물은 향상된 HIV 레이턴시 반전 및 확장 된 치료 기간을 보여줍니다" PNAS (2020). https://www.pnas.org/cgi/doi/1… 1073 / pnas.1919408117 저널 정보 : 국립 과학 아카데미 절차 , 자연 커뮤니케이션 Stanford University 제공
https://phys.org/news/2020-04-rare-molecule-aims-cell-therapy.html
.양자 전기 역학 실험 대규모 구현으로 '주요 단계'
에 의해 하이델베르크 대학 예술적 시각화 : 대칭은 실험실에서 초저온 원자의 움직임을 제한합니다. 크레딧 : © Cellule 2020 년 4 월 27 일
물리학의 기본 법칙은 무엇보다도 하전 입자 사이의 상호 작용을 결정하는 대칭에 기초합니다. 하이델베르크 대학의 연구원들은 초저온 원자를 사용하여 양자 전기 역학의 대칭을 실험적으로 구축했습니다. 복잡한 물리적 현상을 시뮬레이션 할 수있는 미래의 양자 기술을 구현하기위한 새로운 통찰력을 얻고 자합니다. 이 연구 결과는 Science 지에 게재되었다 . 양자 전기 역학 이론은 전자와 빛 입자 사이의 전자 기적 상호 작용을 다룬다. 예를 들어 입자의 움직임을 지정하는 소위 U (1) 대칭을 기반으로합니다. 실험을 통해 하이델베르크 물리학 자들은 주니어 교수 Dr. Fred Jendrzejewski의 지시에 따라이 복잡한 물리 이론에 대한 효율적인 조사를 진행하려고합니다. 그들은 최근에 하나의 기본 구성 요소를 실험적으로 실현했습니다. "우리는 연구 결과가 초저온 원자 에서 양자 전기 역학의 대규모 구현을 위해 올바르게 연결된 빌딩 블록 체인으로 구축 된 플랫폼을 향한 주요 단계라고 생각합니다."라고 하이델베르크 대학의 키르히 호프 물리 연구소에서 에미 노 에르 (Emy Noether) 그룹을 지휘하는 Jendrzejewski 교수는 설명한다. 연구원들에 따르면, 하나의 가능한 응용은 입자 가속기로 연구 할 수없는 복잡한 물리적 현상을 시뮬레이션하기 위해 대규모 양자 장치를 개발하는 것입니다. 이 연구를 위해 개발 된 기본 구성 요소 는 계산하기 어려운 상호 작용하는 시스템과 같은 재료 연구의 문제를 조사하는 데 도움이 될 수 있습니다.
더 탐색 Ultracold 양자 입자는 고전적인 대칭을 깨뜨립니다 추가 정보 : Alexander Mil et al, 냉 원자 혼합물에서 국소 U (1) 게이지 불변량의 확장 가능한 실현, Science (2020). DOI : 10.1126 / science.aaz5312 저널 정보 : 과학 하이델베르크 대학교 제공
https://phys.org/news/2020-04-quantum-electrodynamics-major-large-scale.html
.초전도 : 수소 고장
비엔나 공과 대학 Florian Aigner 수소가 니켈 레이트 구조에 혼입 될 때, 이는 초전도체가 아니다. 크레딧 : TU Wien Nickelate, 2020 년 4 월 27 일
지난 여름, 고온 초전도의 새로운 시대, 즉 니켈 시대가 선포되었습니다. 고온에서도 저항없이 전류를 전도 할 수있는 특수한 종류의 재료, 소위 니켈 레이트에 유망한 초전도체가 있다는 것이 발견되었습니다. 그러나 곧 스탠포드의 이러한 놀라운 결과를 다른 연구 그룹이 재현 할 수 없다는 것이 명백해졌습니다. TU Wien (Vienna)은 다음과 같은 이유를 발견했습니다. 일부 니켈 산염에서는 추가 수소 원자가 재료 구조에 통합됩니다. 이것은 재료의 전기적 행동을 완전히 변화시킵니다. 새로운 초전도체 생산 에서이 효과를 고려해야합니다. 고온 초전도체 검색 일부 재료는 절대 온도 제로 근처에서 초전도에 불과 합니다. 이러한 초전도체는 기술 응용 분야에 적합하지 않습니다. 따라서 수십 년 동안 사람들은 더 높은 온도에서도 초전도 상태를 유지하는 재료를 찾고있었습니다. 1980 년대에 " 고온 초전도체 "가 발견되었습니다. 그러나 이러한 맥락에서 "고온"이라고하는 것은 여전히 매우 차갑습니다. 고온 초전도체조차도 초전도 특성을 얻기 위해 강하게 냉각되어야합니다. 따라서 더 높은 온도에서 새로운 초전도체에 대한 검색이 계속되고 있습니다. TU Wien의 고체 물리학 연구소의 Karsten 교수는“오래 동안 구리를 함유 한 화합물, 즉 구리를 함유 한 화합물에 특히주의를 기울였다. " 고속 초전도성 이론에 여전히 많은 의문이 제기되고 있지만, 이러한 cuprates를 사용하면 몇 가지 중요한 진전이있었습니다 ." 그러나 현재 한동안 다른 가능성들도 고려되고있다. 철 함유 초전도체를 기반으로 한 소위 "철기 시대"가 이미있었습니다. 2019 년 여름 스탠포드의 Harold Y. Hwang 연구 그룹은 니켈 레이트의 고온 초전도성을 입증하는 데 성공했습니다. Karsten Held는“우리의 계산에 따르면 이미 10 년 전 초전도체로 니켈 산염을 제안했지만 현재 발견 된 것과는 약간 달랐다. 이들은 컵 레이트와 관련이 있지만 구리 원자 대신 니켈을 함유하고있다. 수소의 문제 그러나 초기의 열정에 힘 입어 최근 몇 개월 동안 니켈 레이트 초전도체는 처음에 생각한 것보다 생산하기가 어렵다는 것이 분명 해졌다 . 다른 연구 그룹은 그들의 니켈 산염이 초전도 특성을 가지고 있지 않다고보고했다. 이 명백한 모순은 이제 TU Wien에서 명확 해졌다. Liang Si (TU Vienna)는“우리는 슈퍼 컴퓨터의 도움으로 니켈 산염을 분석 한 결과, 수소가 물질에 들어가는 것을 매우 잘 수용하고 있음을 발견했다. 특정 니켈 레이트의 합성에서, 물질의 전자적 특성을 완전히 변화시키는 수소 원자가 포함될 수있다. Liang Si는 "그러나 모든 니켈 산물에는 이런 현상이 일어나지 않는다"고 밝혔다. 차이를 만들 수 있습니다. " 지난 금요일 NUS 싱가포르의 Ariando Ariando 그룹은 초전도 니켈 레이트 생산에 성공했다고보고했다. 생산 공정에서 방출 된 수소가 즉시 빠져 나오게합니다. 슈퍼 컴퓨터로 임계 온도 계산 TU Wien에서는 새로운 컴퓨터 계산 방법이 개발되어 니켈 레이트의 특성을 이해하고 예측하는 데 사용되고 있습니다. Liang Si는 "많은 양의 물리-물리적 입자가 항상 동시에 여기에서 중요한 역할을하기 때문에 계산이 매우 복잡하다"고 Liang Si는 말했다. "TU Wien의 팀은 니켈 레이트가 초전도되는 허용 된 스트론튬 농도 범위를 계산할 수있었습니다.이 예측은 이제 확인되었습니다." 실험. Karsten Held는“고온 초전도성은 매우 복잡하고 어려운 연구 분야이다. "새로운 니켈 산염 초전도체는 우리의 이론적 이해와 컴퓨터 계산의 예측력과 함께 고체 물리학의 큰 꿈, 즉 냉방없이 작동하는 주변 온도의 초전도체에 대한 완전히 새로운 관점을 열어줍니다."
더 탐색 변형 된 니켈 레이트 물질은 고온 초전도에 대한 이해를 향상시킬 수 있음 추가 정보 : Liang Si et al, 니켈 초전도체의 Topotactic Hydrogen 및 Akin Infinite-Layer Oxides ABO2, Physical Review Letters (2020). DOI : 10.1103 / PhysRevLett.124.166402 저널 정보 : 실제 검토 서한 비엔나 공과 대학교 제공
https://phys.org/news/2020-04-superconductivity-hydrogen-fault.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
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.
.미생물 기억 : 간단한 Microrganisms와 정교한 신경 세포 사이의 놀라운 병렬
주제 : 박테리아세포 생물학미생물학분자 생물학신경 과학UCSD 으로 캘리포니아 대학 - 샌디에고 2020년 4월 27일 활성 뉴런 일러스트 발견은 저수준 유기체와 정교한 뉴런 사이에 놀라운 유사점을 이끌어냅니다.
기억 가능한 생물학적 시스템의 토대를 마련합니다. 박테리아 집단 또는“바이오 필름”을 연구하는 생물 학자들은 소위 단순한 유기체가 강력한 기억력을 특징으로한다는 것을 발견했습니다. 캘리포니아 대학 샌디에고의 실험실에서 일하는 교수, Gürol Süel, Chih-Yu Yang, Maja Bialecka-Fornal 및 동료들은 박테리아 세포가 빛으로 자극되어 초기 자극 후 노출 시간을 기억한다는 것을 발견했습니다. 연구원들은 메모리 패턴이 나타나도록 프로세스를 조작 할 수있었습니다. 발견은 저수준 단일 세포 유기체와 인간 두뇌의 기억을 처리하는 정교한 뉴런 사이의 놀라운 유사점을 보여준다. Süel 박사는“몇 년 전만해도 사람들은 박테리아 세포와 뉴런이 서로 다른 세포이기 때문에 비슷한 것을 생각하지 않았다”고 말했다. “박테리아에서 발견 된 사실은 더 간단한 시스템에서 뇌의 주요 특징을 이해하는 단서와 기회를 제공합니다. 우리가 뉴런처럼 정교한 것이 고대의 뿌리가 됐다는 것을 이해한다면 우리는 어떻게 그리고 왜 어떤 방식으로 작동하는지 이해할 수있는 더 좋은 기회를 얻게됩니다.” 바이오 필름 메모리 기억 각인 : 연구원들은 수백 개의 개별 박테리아로 구성된 바이오 필름 커뮤니티에 복잡한 패턴 (UC San Diego의 이전 Geisel Library 로고, 머리카락의 두께보다 약간 작은 영역에 퍼져 있음)을 인상하기 위해 가벼운 노출을 사용했습니다. 뉴런이 기억을 형성하는 방법과 유사한 초기 빛 자극. 크레딧 : Suel Lab, UC San Diego Cell Systems 저널에 오늘 (2020 년 4 월 27 일) 설명 된 결과 는 과학자들이 박테리아와 같은 살아있는 유기체를 가진 기본 컴퓨팅 시스템을 언젠가 설계 할 수있는 시작 경로를 제공한다. 박테리아가 이온 채널을 사용하여 서로 통신한다는 Süel 연구소의 최근 발견에 따르면, 새로운 연구에 따르면 박테리아는 과거 상태에 대한 정보를 저장할 수도 있습니다. 새로운 연구에서, 연구원들은 Bacillus subtilis 박테리아의 세포막 전위의 빛에 의한 변화로 박테리아 바이오 필름에서 복잡한 메모리 패턴 (여기서는 비디오)을 인코딩 할 수있었습니다. 그들이 발견 한 광학적 각인은 초기 자극 이후 몇 시간 동안 지속되어 메모리를 직접 제어 할 수있는 단일 셀 해상도 묘사로 이끌었다. Süel은“우리가이 박테리아를 빛으로 교란했을 때 그 시점과는 다르게 기억하고 반응했습니다. “처음으로 메모리가있는 셀을 직접 시각화 할 수 있습니다. 그것은 우리가 인간의 뇌에서 시각화 할 수없는 것입니다.” 연구자들은 박테리아 공동체에서 기억을 암호화하는 능력은 바이오 필름에서 복잡한 공간 기억 패턴을 각인함으로써 미래의 생물학적 계산을 가능하게 할 수 있다고 연구자들은 말했다. Süel은“박테리아는이 지구상에서 지배적 인 삶의 형태입니다. "박테리아 시스템에 메모리를 쓸 수 있고 복잡한 방식으로 수행하는 것은 박테리아 커뮤니티를 사용하여 계산을 수행 할 수있는 첫 번째 요구 사항 중 하나입니다." 또한 연구원들이 연구에서 언급 한 바와 같이 :“바이오 필름의 개별 영역에서 서로 다른 종류의 계산을 활성화함으로써 박테리아 바이오 필름에 합성 회로를 각인하는 것이 가능할 수 있습니다… 합성 생물학에 기반을두고 접근 가능한 메모리 시스템을위한 박테리아 패러다임을 제공합니다.”
참조 : 2020 년 4 월 27 일, 셀 시스템 . DOI : 10.1016 / j.cels.2020.04.002 연구의 저자는 다음과 같습니다 : Chih-Yu Yang, Maja Bialecka-Fornal, Colleen Weatherwax (대학생), Joseph Larkin, Arthur Prindle, Jintao Liu, Jordi Garcia-Ojalvo 및 Gürol Süel. 이 연구는 국립 과학 기술원 (R01 GM121888), Howard Hughes Medical Institute-Simons Foundation Faculty Scholars program, 스페인 과학 혁신 대학 및 FEDER (PGC2018-101251-B-I00), R & D (CEX2018-000792-M) 및 Generalitat de Catalunya (ICREA Academia 프로그램)의 우수 단위를위한 Maria de Maeztu 프로그램.
.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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