완벽한 거울을 만들기 위해 물리학 자들은 유리의 신비에 직면
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.Gliese 338Bb : 인근 이진 시스템에서 발견 된 초 지구
2020 년 4 월 6 일 Natali Anderson " 이전| 스페인의 Calar Alto Observatory에서 CARMENES 분광기 를 사용하는 천문학 자 들은 이진 시스템 Gliese 338에서 M-dwarf star를 공전하는 초-지구 외계 행성을 발견했습니다. 새로 발견 된 행성 궤도는 거주 지역의 안쪽 가장자리에 있으며 지구보다 훨씬 더 큽니다. . 슈퍼 지구 글 리제 338Bb와 그 별에 대한 예술가의 인상. 이미지 크레디트 : Sci-News.com. 슈퍼 지구 글 리제 338Bb와 그 별에 대한 예술가의 인상. 이미지 크레디트 : Sci-News.com. Gliese 338 은 지구에서 약 20.7 광년 떨어진 곳에 위치한 이진 시스템입니다. 별 시스템은 10 억 년이 넘었으며 비슷한 M0 유형 별 Gliese 338A (GJ338A 또는 HD 79210이라고도 함)와 Gliese 338B (GJ 338B 또는 HD 79211)로 구성됩니다. 별은 태양 질량의 64 %와 69 % 사이입니다. 그들 사이의 예상 간격은 약 109AU입니다. Centro de Astrobiología의 Dr. Esther González-Álvarez 박사 가 이끄는 천문학 자 팀은 분광 방사형 속도 기술을 사용하여 글 리제 338A 및 B 주변의 좁은 궤도에 작은 행성의 존재를 조사했습니다. 그들은 CARMENES 분광기의 방사 속도 데이터뿐만 아니라 Las Cumbres와 Sierra Nevada 관측소의지면 망원경 광도를 분석했습니다. 그들이 발견 한 행성은 0.14AU의 거리에서 24.45 일마다 한 번씩 작은 시스템 인 글 리제 338B를 공전한다. Gliese 338Bb (GJ 338B 또는 HD 79211b)라는 외계 세계의 질량은 지구 질량의 10.3 배입니다. González-Álvarez 박사와 동료들은“Gliese 338Bb는 상대적으로 작은 분리 된 이진 시스템의 한 별에서 발견 된 가장 작은 행성 중 하나입니다. 그들은 지구의 온도가 섭씨 27-117도 (화씨 81-243도) 인 것으로 추정합니다. 천문학 자들은“글리시 338Bb는 부모 별 주변 거주 지역의 내부 경계 안에있다”고 말했다. "질량, 스펙트럼 유형, 밝기 및 회전주기는 두 분자 모두에 대해 매우 유사하며, 같은 분자 구름으로 만들어지고 형성 될 수 있지만 행성계의 구조는 다릅니다." 이 팀의 논문 은 Astronomy & Astrophysics 저널에 게재 될 예정 이다.
E. González-Álvarez et al . 2020. CARMENES는 M 난쟁이 주변의 외계 행성을 탐색한다. HD 79211 (GJ 338 B)을 도는 초 지구 행성. 언론의 A & A ; arXiv : 2003.13052
http://www.sci-news.com/astronomy/gliese-338bb-super-earth-binary-system-08299.html
.해양의 '생물학적 펌프'는 예상보다 많은 탄소를 포획합니다
로 우즈 홀 해양 연구소 햇빛 손실 깊이를 고려한 탄소 손실 측정과 비교하여 150 미터의 탄소 손실 전통적인 측정. 크레딧 : Ken Buesseler, © Woods Hole Oceanographic Institute 2020 년 4 월 6 일
매년 북반구에서 해수면은 거대한 식물 플랑크톤으로 분화합니다. 식물과 마찬가지로, 이러한 단일 세포 부유 생물체는 광합성을 사용하여 빛을 에너지로 바꾸고, 이산화탄소를 소비하고 그 과정에서 산소를 방출합니다. 식물 플랑크톤이 죽거나 동물원 플랑크톤에 의해 먹히면, 탄소가 풍부한 조각은 바다 속으로 더 깊숙이 가라 앉아 다른 생물이 먹거나 퇴적물에 묻 힙니다. 이 과정은 세계 탄소 순환의 중요한 부분 인 "생물학적 탄소 펌프"의 핵심입니다. 과학자들은 오랫동안 대기에서 탄소 를 포착하는 데 해양 이 중요한 역할을 한다는 사실을 알고 있었지만, WHOI (Woods Hole Oceanographic Institution)의 새로운 연구에 따르면 해양의 "생물학적 탄소 펌프"의 효율이 크게 과소 평가되었다고합니다. 미래 기후 평가. WHOI의 지질학자인 켄 부 셀러 (Ken Buesseler)와 동료들은 4 월 6 일자 국립 과학원 (National Academy of Sciences) 의 논문에 발표 된 논문 에서 광합성이 일어나는 햇볕에 쬐인 지역의 깊이가 바다에서 크게 다르다는 것을 보여 주었다. 이것은 식물 플랑크톤의 탄소 흡수 능력이 해양의 상층을 투과 할 수있는 햇빛의 양에 달려 있기 때문에 중요합니다. 안락사 또는 햇볕에 쬐인 영역의 깊이를 고려하여 저자들은 이전에 추정 한 것보다 연간 약 2 배의 탄소가 바다에 흡수되는 것을 발견했습니다. 이 논문은 저자 자신을 포함한 카본 펌프의 이전 연구에 의존합니다. Buesseler는“동일한 데이터를 새로운 방식으로 살펴보면 탄소를 처리하는 데있어 해양의 역할에 대해 매우 다른 시각을 가지게되므로 기후 조절에있어 그 역할이 달라집니다.
https://scx2.b-cdn.net/gfx/video/2020/theoceansbio.mp4
과학자들은 해양이 대기로부터 탄소를 포집하는 데 필수적인 역할을한다는 것을 오랫동안 알고 있었지만, 새로운 연구에 따르면 해양의 "생물학적 탄소 펌프"의 효율성이 과소 평가되었다고합니다. 크레딧 : Elise Hugus, UnderCurrent Productions, © Woods Hole Oceanographic Institute "새로운 측정 항목을 사용하여 현재 해양의 모습뿐만 아니라 미래의 모습을 알려주기 위해 모델을 개선 할 수있을 것"이라고 덧붙였다. "바다에 가라 앉는 탄소의 양은 증가하거나 감소합니까?이 숫자는 우리가 살고있는 세계의 기후에 영향을줍니다." 이 논문에서 Buesseler와 그의 공동 저자는 동료 해양 학자에게 공생 대의 실제 경계와 관련하여 데이터를 고려할 것을 요구합니다.
해양 화학자 Ken Buesseler (오른쪽)는 알래스카 만에서 2018 탐험 동안 연구 선박 Roger Revelle의 퇴적물 트랩을 배치합니다. Buesseler의 연구는 탄소가 어떻게 바다를 통과하는지에 초점을 맞추고 있습니다. Buesseler와 새로운 연구의 공동 저자는 해양의 생물학적 탄소 펌프가 미래 기후 평가에 영향을 미치면서 이전에 추정 한 것보다 두 배나 효율적일 수 있음을 발견했습니다. 크레딧 : Alyssa Santoro, © Woods Hole Oceanographic Institute
"우리가 뭔가 유포 틱 존이라고 부를 경우,이를 정의해야한다"고 그는 말했다. "그래서 사이트를 비교할 수 있도록보다 공식적인 정의를 고수하고 있습니다." 저자들은 고정 된 깊이에서 측정하는 대신 식물성 플랑크톤의 존재를 나타내는 엽록소 센서를 사용하여 햇볕에 쬐인 지역의 깊이를 빠르게 평가했습니다. 또한 탄소 입자가 가라 앉는 속도를 추정하기 위해 자연 발생 토륨 동위 원소의 시그니처 사용을 제안합니다. Buesseler는 WHOI의 Ocean Twilight Zone 프로젝트의 주요 조사관으로, 이해가 쉽지 않지만 매우 중요한 중서부 지역에 초점을 맞추고 있습니다. 3 월 31 일 Nature 에 발표 된 논평에서 Buesseler와 동료들은 다가오는 유엔 해양 10 년 (2021-2030) 동안 황혼 지역에 대한 연구를 강화하기 위해 국제 해양 연구 커뮤니티에 촉구했다. 저자들은 트와 일 라잇 존 생태계에 대한 이해와 기후 조절에서의 역할에 대한 이해가이 지역을 착취로부터 보호하기위한 글로벌 정책으로 이어질 것이라고 밝혔습니다.
더 탐색 대양의 황혼 지대에서 작은 유기체는 지구의 탄소 순환에 큰 영향을 줄 수 있습니다 추가 정보 : Ken O. Buesseler el al., "해양 생물 탄소 펌프를 평가하는 데 중요한 지표", PNAS (2020). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1918114117 저널 정보 : 국립 과학 아카데미 절차 , 자연 에 의해 제공 우즈 홀 해양 연구소
https://phys.org/news/2020-04-ocean-biological-captures-carbon.html
.연구자들은 나노 기술을 사용하여 자궁 내막증에 대한 새로운 치료법을 개발
오리건 주립 대학 올레 타라 툴라 크레딧 : CC0 Public Domain
과학자들은 가임기 여성의 일반적인 부인과 질환 인 자궁 내막증과 관련된 통증과 생식 문제를 완화하기 위해 정밀한 나노 기술 기반 치료법을 개발했습니다. 오리건 주립 대학 약학 대학의 Oleh Taratula와 오레곤 보건 과학 대학 (Oregon Health & Science University)의 오리건 국립 영장류 연구 센터의 Ov Slayden이 이끄는 연구는 염료가 담긴 광 응답 성 나노 입자를 사용하여 장애와 관련된 병변을 찾아 제거했습니다. 연구 결과는 오늘 Small 저널에 실렸다 . 자궁 내막은 자궁의 가장 안쪽 층이며, 자궁 내막증은 자궁강 밖에서 자궁 내막 외부의 병변을 형성 할 때 발생합니다 ( 일반적으로 난소, 난관 및 골반을 덮는 조직을 포함 함). 드물게 자궁 내막 조직이 골반 장기를 넘어 퍼질 수 있습니다. 가임기 여성의 약 10 %가 자궁 내막증을 경험하고 골반 통증 및 / 또는 불임 여성의 35 % ~ 50 %가 장애로 고통받습니다. 병변의 외과 적 제거가 생식력을 향상시킬 수는 있지만 치료법은 없습니다. 그러나 단점은 병변이 약 절반으로 돌아오고 자궁 내막증 수술 환자의 1/4 이상이 제거해야 할 모든 병든 조직을 찾기가 어렵 기 때문에 3 회 이상의 수술이 필요하다는 것입니다. Taratula와 Slayden은 OSU의 Carlson Veterinary Medicine과 협력하여 100 나노 미터 크기의 초소형 폴리머 재료를 사용하여 근적외선 조명 하에서 형광 신호와 셀 킬링 열을 생성 할 수있는 염료로 포장했습니다. . 의사의 경우 이는 이미징 도구이자 병변 제거 기술이 될 수 있습니다. 약학 대학의 연구원 인 올레 나 타라 툴라 (Olena Taratula)는“우리는 나노 의학과 자궁 내막증의 전문 지식을 결합하기 위해 강력한 팀을 구성했다. "이것은 치명적인 질병이며, 우리는 광열 절제로 원치 않는 자궁 내막 조직을 검출하고 제거하기 위해 광 반응성 나노 제제를 개발하고 평가했습니다." 즉, 그들은 병변이 어디에 표시하고, 또한 입자에 노출시 근 115 개 화씨 활공 때문에 열 그들을 KIL하는 형광 본체 내로 염료 로딩 된 나노 입자 분사 수단 외광 . 올레 타라 툴라 교수는“올바른 유형의 나노 입자를 찾는 것이 과제였다. " 촬영 및 가열 특성을 유지하면서 신체에 독성 영향 을 주지 않으면 서 자궁 내막 병변에 주로 축적 될 수있는 것 " 과학자들은 영장류 센터에서 Slayden 그룹에 의해 개발 된 임상 적으로 적절한 자궁 내막증 동물 모델을 사용함으로써 Taratula 그룹에 의해 구성된 나노 입자가 투여 후 24 시간 내에 자궁 내막 조직에 효율적으로 축적 될 수 있음을 보여 주었다. Slayden은 오레곤 국립 영장류 연구 센터의 생식 및 발달 과학 교수이자 OHSU 의과 대학의 산부인과 및 분자 및 세포 생명 과학 교수입니다. Oleh Taratula는“열은 나노 입자가없는 조직에 무해한 근적외선 레이저 광 하에서 생성된다”고 말했다. "발생 된 열은 자궁 내막 병변을 하루나 이틀 안에 완전히 근절합니다. Slayden 박사와 저는 몇 년 전에이 팀을 구성하여 외과의가 자궁 내막증 병변을 더 잘 시각화하고 치료할 수 있도록 도와주었습니다. 우리는 점점 가까워지고 있습니다." 그는이 기술을 인간 임상 시험으로 발전시키기 위해서는 인간 에게 나타나는 방식과 유사한 자궁 내막증이 발생하는 동물의 치료법을 검증하기위한 미래의 연구가 필요하다고 덧붙였다. 이 연구팀은 자궁 내막 병변이 있는 짧은 꼬리 원숭이에서 나노 입자의 효율성을 평가하기 위해 국립 보건원 (National Institutes of Health)으로부터 보조금을 받았다 . 올레 타라 툴라 교수는“우리는 개발 된 전략이 자궁 내막증 탐지 및 치료에 대한 현재의 패러다임을 궁극적으로 바꿀 수 있다고 믿는다. "일반적으로, 나노 의학은 자궁 내막증의 영상화 및 치료를 위해 거의 연구되지 않았다. 우리의 결과는 암 나노 의약의 일부 기본 원리가 자궁 내막증의 치료 및 영상화를위한 새로운 나노 입자 기반 전략의 개발에 잠재적으로 사용될 수 있음을 입증한다 ."
더 탐색 자궁 내막증은 암 치료제로 치료할 수 있다고 연구 결과에 따르면 추가 정보 : Abraham S. Moses et al., 자궁 내막증의 활성화 가능한 형광 이미징 및 광열 제거를위한 나노 입자 기반 플랫폼, 소형 (2020). DOI : 10.1002 / smll.201906936 저널 정보 : 소 에 의해 제공 오레곤 주립 대학
https://phys.org/news/2020-04-nanotechnology-treatment-endometriosis.html
양자 질문은 새로운 수학을 고무 양자 세계를 완전히 이해하려면 새로운 수학 영역을 개발해야 할 수도 있습니다
22 나중에 읽기 일러스트 : 새로운 수학을 찾는 다이버 Quanta 잡지를위한 제임스 오브라이언 로버트 디크 그라프 칼럼니스트 기여 2017 년 3 월 30 일 PDF / 인쇄 모드보기 페이 먼 다이어그램기하학수학물리학정량화 된 열양자 물리학끈 이론이론 물리학
수학은 우리가 생각하는 것보다 환경 과학에 가깝습니다. 그것은 영원한 진리를 찾는 것이지만, 많은 수학적 개념은 그 기원을 일상의 경험으로 추적합니다. 점성술과 건축은 이집트인과 바빌로니아 인이 기하학을 개발하도록 영감을 주었다. 17 세기 과학 혁명 동안의 역학 연구는 미적분학을 가져 왔습니다. 놀랍게도, 양자 이론의 아이디어는 비록 소립자에 대한 일일 경험이 거의 없지만 엄청난 수학적 힘을 가지고 있음이 밝혀졌습니다. 사물이 동시에 두 곳에있을 수 있고 확률의 법칙에 종속되는 기괴한 양자 이론의 세계는 이전의 것보다 자연에 대한보다 근본적인 설명을 나타낼뿐만 아니라 풍부한 맥락을 제공한다. 현대 수학. 양자 이론의 논리적 구조가 일단 완전히 이해되고 흡수되면“양 수학”이라고 불리는 새로운 수학 영역에 영감을 줄 수 있을까요? 정량화 최고 연구원들이 발견 과정을 탐색하는 정기적 인 열. 정량화 된 열 모두보기 물론 수학과 물리학 사이에는 오래되고 친밀한 관계가 있습니다. 갈릴레오 유명하게 썼습니다“자연에 관한 책은 해독되기를 기다리고 있습니다.“철학은이 위대한 책인 우주에 기록되어 있으며 우리의 시선에 계속 열려 있습니다. 그러나이 언어는 먼저 언어를 이해하고 그 언어가 작성된 글자를 읽는 법을 배우지 않으면 이해할 수 없습니다. 수학 언어로 작성되었습니다.” 현대에서 우리는 추상 수학의 감정가로 알려지지 않은 Richard Feynman을 인용 할 수 있습니다. … 자연에 대해 배우고, 자연을 이해하려면, 그녀가 사용하는 언어를 이해해야합니다.” (반면, 그는 또한 다음과 같이 말했습니다.“오늘 모든 수학이 사라지면 물리학은 정확히 일주일로 돌아갑니다. 수학적 물리학 자이자 노벨상 수상자 인 유진 위너 (Eugene Wigner)는 현실을 묘사하는 놀라운 수학 능력에 대해 설득력있게 글을 썼습니다 . 동일한 수학적 개념이 광범위한 맥락에서 나타납니다. 그러나 요즘 우리는 현대 수학에서 양자 이론의 비합리적인 효과를 반대로 목격하고있는 것 같습니다. 입자 물리학에서 나온 아이디어는 가장 다양한 수학적 분야에 나타나는 경향이 있습니다. 이것은 스트링 이론에서 특히 그렇습니다. 그것의 수학에 자극 영향은 해야합니다 지속 및 보상에 미치는 영향을기본 물리학에서 최종 역할이 무엇이든간에 접촉하는 분야의 수는 어지럽습니다. 분석, 기하학, 대수학, 토폴로지, 표현 이론, 조합론, 확률 — 목록은 계속 이어지고 있습니다. 이 모든 것을 배워야하는 가난한 학생들에게 미안함을 느끼기 시작합니다! 이 양자 이론의 비합리적인 효과의 근본 원인은 무엇입니까? 제 생각에 이것은 양자 세계에서 일어날 수있는 모든 일이 일어난다는 사실과 밀접한 관련이 있습니다. 매우 개략적 인 방식으로 고전 역학은 입자가 A 에서 B로 어떻게 이동하는지 계산하려고 시도합니다 . 예를 들어, 선호 경로는 측지선 (곡선 공간에서 최소 길이의 경로)을 따라있을 수 있습니다. 양자 역학에서는 대신 길고 복잡한 A 에서 B 까지 가능한 모든 경로의 수집을 고려합니다 . 이것은 Feynman의 유명한“ 역사에 대한 합입니다.”해석. 물리 법칙은 입자가 특정 궤도를 따라 이동할 확률을 결정하는 특정 무게를 각 경로에 할당합니다. 뉴턴의 법칙을 따르는 고전적인 솔루션은 많은 사람들 중에서 가장 가능성이 높습니다. 따라서 양자 물리학은 자연스럽게 모든 경로의 집합을 가중 앙상블로 연구하여 모든 가능성을 요약 할 수 있습니다.
로버트 디크 그라프 Andrea Kane / 고등 교육 기관
한 번에 모든 것을 고려하는이 전체 론적 접근은 현대 수학의 정신에 매우 많이 해당되는데, 여기서 객체의 "범주"에 대한 연구는 특정 개별 사례보다 상호 관계에 훨씬 중점을 둡니다. 양자 이론에 대한이 조감도는 놀라운 새로운 연결을 제공합니다. 양자 계산기 양자 이론의 마술의 놀라운 예는 거울 대칭입니다. 지오메트리에 혁명을 일으킨 공간의 진정으로 놀라운 동등성입니다. 이야기는 열거 형 기하학에서 시작되는데, 잘 정립되어 있지만 객체를 계산하는 대수 기하학의 흥미 진진한 분기는 아닙니다. 예를 들어, 연구원들은 칼라 비-야우 공간, 즉 아인슈타인의 중력 방정식의 6 차원 솔루션 인 스트링 이론에 특히 관심이있는 여분의 공간 차원을 구성하는 데 사용되는 곡선의 수를 계산할 수 있습니다. 실린더 주위에 고무 밴드를 여러 번 감쌀 수있는 것처럼, Calabi-Yau 공간의 곡선은 랩핑 빈도를 측정하는 정도 (정수)로 분류됩니다. 주어진 정도의 곡선의 수를 찾는 것은 소위 quintic이라고하는 가장 단순한 Calabi-Yau 공간에서도 유명한 문제입니다. 19 세기의 전형적인 결과는 선의 수 (1 차 곡선)가 2,875와 같다는 것입니다. 2 차 곡선의 수는 1980 년경에만 계산되었으며 609,250보다 훨씬 큽니다. 그러나 3 차 곡선의 수는 끈 이론가들의 도움이 필요했습니다. 1990 년 경, 일련의 스트링 이론가들은이 숫자를 계산하도록 지오 미터에 요청했습니다. 지오 미터는 복잡한 컴퓨터 프로그램을 고안하고 답을 찾았습니다. 그러나 끈 이론가들은 그것이 잘못되었다고 의심하여 코드에서 실수를 제안했습니다. 확인하자마자, 지오 미터는 존재했음을 확인했지만 물리학 자들은 어떻게 알았습니까? 스트링 이론가들은 이미이 기하학적 문제를 물리적 문제로 변환하기 위해 노력하고있었습니다. 그렇게하면서 그들은 한 번에 어느 정도의 곡선의 수를 계산 하는 방법 을 개발했습니다 . 수학 결과에서이 결과의 충격을 과대 평가하기는 어렵습니다. 아무리 높아도 산을 오르는 방법을 고안하는 것과 비슷했습니다! 양자 이론 내에서 모든 각도의 곡선 수를 하나의 우아한 함수로 결합하는 것이 완벽합니다. 이 방법으로 조립하면 간단한 물리적 해석이 가능합니다. Calabi–Yau 공간에서 문자열 전파에 대한 확률 진폭으로 볼 수 있는데, 여기서 히스토리 합산 원리가 적용되었습니다. 문자열은 가능한 모든 정도의 가능한 모든 곡선을 동시에 조사하는 것으로 생각할 수 있으므로 매우 효율적인 "양자 계산기"입니다. 그러나 실제 해결책을 찾기 위해서는 두 번째 성분이 필요했습니다. 소위 "미러"칼라 비 – 야우 공간을 사용하는 물리의 등가 구성. "미러"라는 용어는 믿을 수 없을 정도로 간단합니다. 일반 거울이 이미지를 반사하는 방식과 달리 원래 공간과 거울의 모양은 매우 다릅니다. 그들은 동일한 토폴로지를 가지고 있지 않습니다. 그러나 양자 이론의 영역에서 그들은 많은 속성을 공유합니다. 특히 두 공간의 문자열 전파는 동일합니다. 원래 매니 폴드에서 어려운 계산은 미러 매니 폴드에서 훨씬 간단한 표현으로 변환되며 단일 적분으로 계산할 수 있습니다. vo! 평등의 이중성 거울 대칭은 이중성이라는 양자 이론의 강력한 특성을 보여줍니다. 마법 지팡이가 흔들리고 모든 차이점이 갑자기 사라지는 것처럼 양자 시스템으로 간주 될 때 두 개의 고전 모델이 동등해질 수 있습니다. 이원성은 기본 양자 이론의 깊지 만 종종 신비한 대칭을 가리킨다. 일반적으로, 그것들은 잘 이해되지 않으며 양자 이론에 대한 우리의 이해가 불완전하다는 것을 나타냅니다. 이러한 등가의 첫 번째이자 가장 유명한 예는 전자와 같은 모든 양자 입자가 입자와 파 모두로 간주 될 수 있음을 나타내는 잘 알려진 입자-파 이중성입니다. 두 관점 모두 동일한 물리적 현상에 대해 서로 다른 관점을 제공하는 장점이 있습니다. "정확한"관점 (입자 또는 파동)은 전자의 성질이 아니라 문제의 성질에 의해서만 결정됩니다. 거울 대칭의 양면은 "양자 기하학"에 대한 이중의 동일하고 유효한 관점을 제공합니다. 수학은 다른 세계를 연결하는 훌륭한 능력을 가지고 있습니다. 어떤 방정식에서 가장 간과되는 상징은 겸손한 등호입니다. 등호가 "Aha!"를 비추는 전류를 전도하는 것처럼 아이디어가 흐릅니다. 우리의 마음에 전구. 이중선은 아이디어가 양방향으로 흐를 수 있음을 나타냅니다. 알버트 아인슈타인 (Albert Einstein)은이 속성을 예시하는 방정식을 찾는 절대적인 대가였습니다. E = mc 2를 취하십시오의심 할 여지없이 역사상 가장 유명한 방정식입니다. 모든 절제된 우아함에서 상대성 이론이 출현하기 전에 완전히 구별 된 질량과 에너지의 물리적 개념을 연결합니다. 아인슈타인의 방정식을 통해 우리는 질량이 에너지로 변환 될 수 있고 그 반대도 가능하다는 것을 알게됩니다. 덜 친숙하고 잘 알려지지는 않았지만 아인슈타인의 일반 상대성 이론의 방정식은 기하학과 물질의 세계를 똑같이 놀랍고 아름다운 방식으로 연결합니다. 이론을 요약하는 간결한 방법은 질량이 공간을 구부리는 방법, 공간이 질량을 움직이는 방법을 알려준다는 것입니다. 거울 대칭은 등호의 힘을 나타내는 또 다른 완벽한 예입니다. 두 개의 서로 다른 수학적 세계를 연결할 수 있습니다. 하나는 많은 역학의 기초가되는 수학의 가지 인 상징적 기하학 의 영역입니다 . 반대편에는 대수 기하학의 영역, 복소수의 세계가 있습니다. 양자 물리학은 아이디어가 한 분야에서 다른 분야로 자유롭게 흐르도록하며이 두 수학 분야의 예기치 않은 "대 통일"을 제공합니다. 수학이 어떻게 양자 물리학 및 끈 이론에 대한 직관적이고 부정확 한 추론을 많이 흡수하고 이러한 아이디어 중 많은 것을 엄격한 진술과 증거로 변형시킬 수 있었는지 편안하게 생각합니다. 수학자들은 이러한 정확도를 상이 거울 대칭에 적용하는 것에 가깝습니다.이 이론은 스트링 이론의 원래 거울 대칭 개념을 광범위하게 확장하는 프로그램입니다. 어떤 의미에서 그들은 만족하는 모든 관계를 포함하여 두 개의 개별 수학 세계에 나타나는 객체의 전체 사전을 작성하고 있습니다. 놀랍게도 이러한 증거는 종종 물리적 주장이 제시 한 경로를 따르지 않습니다. 물리학자를 청소하는 것은 수학자의 역할이 아닌 것 같습니다! 반대로 많은 경우 증거를 찾기 위해 완전히 새로운 사고 방식을 개발해야했습니다. 닐스 보어는 상보성이라는 개념을 매우 좋아했습니다. 베르너 하이젠 베르크 (Werner Heisenberg)가 그의 불확실성 원리로 증명 한 바와 같이, 양자 역학 에서 입자 의 운동량 p 또는 위치 q를 측정 할 수 있지만 동시에 두 가지 모두를 측정 할 수는 없다는 개념에서 나온 개념이다 . 볼프강 파울리는 재치 1926년 10월 19일 년 하이젠 베르크에게 보낸 편지에서이 이중성을 요약, 몇 주 발견 후 : "하나는 세계를 볼 수있는 페이지의 - 눈, 하나는 그것을 볼 수 있습니다 Q의 - 눈,하지만 경우 하나는 두 눈을 뜨고 다른 하나는 미치게됩니다.” 그의 말년에 보어는이 아이디어를 훨씬 더 넓은 철학으로 밀어 붙이려 고 노력했다. 그의 가장 좋아하는 보완 쌍 중 하나는 진실과 명확성입니다. 아마도 수학적으로 엄격하고 물리적 인 직관이 상호 배타적 인 두 가지 특성의 다른 예로서 추가되어야 할 것입니다. 당신은 수학적 눈이나 보완적인 육안으로 세상을 볼 수 있지만, 둘 다 감히 감히하지는 않습니다.
.스타트 업의 맑은 태양 에너지 창에 대한 햇볕이 잘 드는 전망
Peter Grad, Tech Xplore 크레딧 : Ubiquitous Energy 2020 년 3 월 31 일 보고서
캘리포니아에 위치한 레드 우드 시티의 기술 스타트 업은 태양 광 에너지 활용 방식에 혁명을 일으킬 것으로 생각되는 투명한 광전지로 채워진 유리창을 개발했습니다. 전 세계 기업들이 재생 가능 에너지 자원 을 확대하고 개선하기 위해 노력하고있는 가운데 태양 에너지 기반 기업은 더 작은 태양 전지에서 더 많은 에너지를 추출하기 위해 노력하고 있습니다. 이 기술에 대한 약간의 저항은 옥상이나 빈 필드에 놓인 거대한 태양열 장치의보기 흉한 물리적 외관에서 비롯되었습니다. 그러나 Ubiquitous Energy Inc.는 다른 접근 방식을 취했습니다. 회사는 각 태양 전지의 크기를 줄이려고 경쟁 업체에 합류하는 대신 보이지 않는 범위의 빛 스펙트럼을 두드리면서 빛 이 방해받지 않고 통과 할 수 있도록 사실상 투명한 유리의 태양 전지판을 설계했습니다 . 그들의 제품은 기존의 유리 구성 요소에 층을 이루는 약 1 / 1 밀리미터 두께의 보이지 않는 필름 층으로 구성됩니다. 그것은 명확하고 일반적으로 태양 전지판 과 관련된 청회색 색조를 포함하지 않습니다 . 회사가 ClearView Power라는 용어를 사용하는이 필름은 근적외선 및 자외선을 흡수하면서 가시 광선 스펙트럼을 통과시킵니다. 그 파도는 에너지로 변환됩니다. 에너지 변환에 사용할 수있는 광 스펙트럼의 절반 이상이이 두 범위 내에 있습니다. 패널은 전통적인 태양 전지판에서 생성되는 전력의 약 2/3를 생산할 것입니다. ClearView Power 창 설치는 기존 창보다 약 20 % 더 비싸지 만 옥상 설치 또는 원격 태양 광 발전 구조보다 저렴합니다. 이 회사의 창립자이자 CTO 인 Miles Barr 는 집과 사무실 건물의 창문을 넘어서는 응용 프로그램을보고 있다고 말합니다. Barr는 " 고층 빌딩의 창문에 적용 할 수 있고 자동차의 유리 에 적용 할 수 있으며 iPhone 의 유리 에 적용 할 수있다 "고 말했다. "우리는이 기술의 미래가 어디에서나 어디에나 적용되는 것으로 보았습니다." 태양열 장치는 다른 일상적인 응용 분야에서도 사용될 수 있습니다. 예를 들어 고속도로 간판은 이러한 태양 전지로 자체 전원을 공급받을 수 있으며, 슈퍼마켓 선반 간판은 즉시 통지 할 수있는 제품 가격을 표시 할 수 있습니다. 캘리포니아는 재생 에너지 자원으로의 전환에서 리더로 활동 해 왔습니다. 주정부의 이니셔티브는 2020 년까지 국가 전력의 33 %를 대체 전원 에서 공급해야했으며 2030 년까지 전체 전기 수요의 절반을 대체 전원 으로 충족해야했습니다. 또한 캘리포니아는 올해 모든 새로운 가정에 태양 에너지 기술을 포함시켜야했습니다.
더 탐색 새로운 기록은 태양 에너지의 새로운 시대를 열 수 있습니다 더 많은 정보 : ubiquitous.energy/ ubiquitous.energy/technology/
2020 년 4 월 6 일
.꽃가루 기반의 '종이'는 차세대 천연 성분을 약속합니다
에 의해 난양 기술 대학 육안으로 프로스팅 된 꽃가루 종이의 상부 표면은 하부 표면과 비교하여 비교적 거친 표면을 가지며, 이는 거울과 같은 표면 마무리를 취한다. 꽃가루 입자 층의 이러한 구조적 차이는 수증기의 존재에서 종이가 구부러지기 시작하고 건조한 조건에서 종이가 구부러지는 것을 의미합니다. 습하고 건조한 조건을 반복적으로 반복하면 시간이 지남에 따라 용지가 뒤집 힙니다. 크레딧 : NTU Singapore
싱가포르 난양 기술 대학교 (NTU Singapore)의 과학자들은 변화하는 환경 습도 수준에 따라 구부러 지거나 말린 컬러에서 추출한 종이 같은 물질을 만들었습니다. 꽃가루 로 만든이 논문은 외부 자극에 반응하여 기계적 특성을 변경 하는 능력으로 인해 부드러운 로봇, 센서, 인공 근육 및 발전기를 포함한 광범위한 응용 분야에서 유용 할 수 있습니다. 디지털 인쇄와 함께, 꽃가루 종이는 메커니즘의 이동 및 제어를 담당하는 기계의 구성 요소 인 차세대 프로그래머블 천연 액추에이터의 제조를 약속 할 수 있습니다. 이번 주에 국립 과학원 (National Academy of Sciences) 의 절차에 발표 된 결과 는 NTU 싱가포르 팀이 연화 한 꽃가루 곡물을 사용하여 논문을 어떻게 구성했는지를 보여줍니다. 그들은 꽃가루에 기초한 종이의 특성을 수증기가있는 상태에서 '꽃이 피는'꽃으로 접어서 보여 주었다. 그들은 또한 '걷는'꽃가루 기반의 종이로 꽃가루 재료의 물리적 특성을 조정할 수 있음을 보여 주었다. 이 논문의 저자는 화학 생명 공학부 송주 하 조교수, 조남준 교수, NTU 재료 공학부 수 브라 수레 쉬 교수이다. NTU는 또한 NTU 대통령 교수 서브 라 수레시를, 고유 말했다 : "많은 진전이 설계에 따라 bioinspired 센서 및 액추에이터 개발하여 이루어진 것으로, 합성 물질을 하지만, 이러한 물질은 환경의 지속 가능성과 상대적으로 높은 비용 문제로 제한와 함께 NTU 연구팀은 소나무 콘이 공기 중의 수분량에 따라 스케일을 열고 닫는 것처럼 자연적으로 풍부한 꽃가루로 만든 꽃가루 종이를 보여줍니다. 곡물은 환경 습도 변화에 대한 액츄에이터로 반응합니다. " 싱가포르 재료 과학 및 공학 재료 공학 회장을 맡고있는 조남준 NTU 교수는 다음과 같이 말했다. 외부 자극에 반응하여 그들의 성질을 변화시키는 마이크로 겔 입자.이 과정은 또한 꽃가루와 우리가 만든 제품을 비 알레르기 성으로 만듭니다. " 구부러지고 뒤집히고 움직이는 꽃가루 종이 플레이 00:00 01:29 음소거 설정 씨 전체 화면 입력 플레이 크레딧 : NTU Singapore 종이를 형성하기 위해 NTU 팀은 먼저 기존의 비누 제조와 유사한 공정을 통해 해바라기에서 매우 거친 꽃가루 곡물을 유연한 젤 같은 물질로 변형했습니다. 이 과정은 몇 시간 동안 알칼리성 조건에서 꽃가루를 배양하기 전에 곡물 표면을 코팅하는 끈끈한 유성 꽃가루 시멘트를 제거하는 것을 포함합니다. 이어서, 생성 된 겔형 물질을 몰드에 캐스팅하고 건조시켜 종이 형 물질을 형성한다. 과학자들은 주사 전자 현미경을 사용 하여 꽃가루 기반 종이가 꽃가루 입자의 교대 층을 포함하고, 최상 층이 하부 층보다 상당히 거칠다는 것을 관찰했다. 육안으로 얼어 붙은 꽃가루 종이의 윗면은 해바라기 꽃가루 곡물의 뚜렷한 스파이크의 잔해를 보여 거칠기에 기여합니다. 거울과 같은 표면 마무리를하는 바닥 표면은 비교적 매끄 럽습니다. 꽃가루 입자 층의 이러한 구조적 차이는 수증기의 존재에서 종이가 구부러지기 시작하고 건조한 조건에서 종이가 구부러지는 것을 의미합니다. 습하고 건조한 조건을 반복적으로 반복하면 시간이 지남에 따라 용지가 뒤집 힙니다. 송주 하 NTU 조교수는 다음과 같이 설명했다. "물이나 수증기 흡수 중에 종이의 꽃가루 입자가 팽창하고 팽창합니다. 꽃가루 입자 층의 구조적 차이로 인해 종이는 다른 부분에서 다르게 팽창합니다. "두께를 구부리 게하는 종이의 두께." 꽃가루 종이의 수증기 반응성을 사용자 정의 할 수 있음을 보여주기 위해 연구팀은 가공 매개 변수, 주로 꽃가루 곡물의 알칼리 배양 시간을 조정했습니다. 이들은 각각 다른 배양 시간 (3 시간 및 12 시간)으로 준비된 두 개의 꽃가루 종이 샘플에 합류하여 눈에 띄는 경계를 갖는 이중 재료 꽃가루 종이를 형성 하였다. 이중 재료 꽃가루 종이가 습한 건조 사이클에 노출되었을 때, 두 꽃가루 종이 샘플의 습도에 대한 다른 반응은 종이가 부드러운 몸체를 번갈아 팽창 및 수축시킴으로써 움직이는 캐터필라처럼 종이를 걷게 만들었다. 과학자들은 꽃가루 종이로 꽃가루 종이로 만든 꽃을 통해 꽃가루 종이를 자발적으로 작동하는 소프트 로봇으로서 잠재적으로 수증기를 흡수하여 '꽃이 핀다'는 가능성을 보여주었습니다. Suresh 교수는 "우리가 개발 한 꽃가루 용지는 습도 변화에 따라 강력한 기계적 작동을 보여줍니다.이 자연 발생 물질은 다양한 기능 요구에 맞는 맞춤형 특성을 가진 광범위한 작동 시스템을 개발할 수있는 잠재력을 보여줍니다." 더 탐색 과학자들은 매우 거친 꽃가루를 유연한 물질로 변형
추가 정보 : Ze Zhao el., "천연 꽃가루로 만든 종이의 수분에 의해 구동 및 운동", PNAS (2020). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1922560117 저널 정보 : 국립 과학 아카데미의 절차
https://techxplore.com/news/2020-04-pollen-based-paper-natural-components.html
.완벽한 거울을 만들기 위해 물리학 자들은 유리의 신비에 직면
때로는 빛의 99.9999 %를 반사하는 거울로는 충분하지 않습니다. 삼 나중에 읽기 LIGO의 거울 이미지. LIGO의 거울은 70 층의 유리로 만들어져 있습니다. 거울은 LIGO의 레이저가 사용하는 빛의 파장을 완벽하게 반영하도록 설계되었습니다. 자아 / 버고 콜라보레이션 / 퍼시 발리 나탈리 볼 쇼버 수석 작가 / 편집자 2020 년 4 월 2 일 PDF / 인쇄 모드보기 추상화응축 물질 물리학중력파재료 과학물리학
레이저 간섭계 중력파 천문대는 기기의 거의 완벽한 거울 때문에 원자의 폭보다 수천 배 더 작은 움직임을 감지 할 수 있습니다. 미러는 LIGO의 L 자형 검출기의 팔을 앞뒤로 레이저 빔을 반사합니다. 팔의 상대적인 길이의 변화는 중력파가 지구를 가로 질러 펄럭 일 때, 시공간을 늘리고 when 때 나타납니다. 그들은 일반 거울과 같지 않습니다. 욕실 거울에서 빛은 보호하기 위해 유리 앞에 유리가있는 금속을 반사합니다. 그러나 LIGO의 100 킬로와트 레이저는 금속을 튀길 것입니다. 대신, 거울은 전적으로 유리로 만들어져 있습니다. 일반적으로 유리는 반사되지 않습니다. 금속은 빛의 파동이 자유롭게 움직이는 전자를 흔들기 때문에 프로세스에서 광자를 흡수하고 다시 방출하기 때문에 반사됩니다. 반대로, 유리는 전자가 원자 안에 있고 빛과 많이 상호 작용하지 않기 때문에 대부분의 빛을 통과시킵니다. 그러나 LIGO는 1939 년에 처음 발명 된 트릭을 사용하여 거울을 유리로 만듭니다. 거울은 산화 규소 유리 (또는 "실리카", 대부분의 유리 재료)와 탄탈륨 오산화 산화물 ( "탄탈 라") 사이를 번갈아 가며 70 개의 유리 층으로 구성됩니다. 각 층은 빛의 작은 부분을 반사합니다. 각 층의 두께는 절묘한 정밀도로 선택되어 LIGO 레이저의 정확한 파장에 대해 모든 반사가 건설적으로 간섭하여 99.9999 % 반사율의 거울을 추가합니다.
유리 기반 거울의 그래픽. Lucy Reading-Ikkanda / Quanta 잡지; 한광 에서 적응 그러나 LIGO의 거울은 일반적으로 신비한 물질 인 유리에 구운 이상한 형태의 소음 때문에 불완전합니다. 유리는 액체 속에있는 액체처럼 우연히 배열되었지만 어쨌든 붙어서 흐를 수없는 원자 또는 분자로 구성됩니다. 물리학 자들은 유리에 내재 된 소음이 서로 다른 두 가지 구성 사이에서 전환하는 작은 원자 군집에서 비롯된 것이라고 생각합니다. 이“2 단계 시스템”은 각 유리 층의 표면이 원자 폭만큼 이동하기 때문에 레이저 광선이 LIGO 미러 사이를 이동하는 거리를 약간 변경합니다. 버클리 캘리포니아 대학교 (University of California, Berkeley)의 유리 전문가이자 1,000 명 LIGO 과학 팀의 멤버 인 Frances Hellman 은“이 시점에서 LIGO는 문자 그대로 제한되어있다 . Hellman은 검출기의“놀라운 진동 차단, 감쇠, 탁월한 감도로 이끈 모든 종류의 물질”에도 불구하고 제거 할 수 없었던 한 가지는 거울에서 재미있는 작은 원자 운동입니다. 코팅.” LIGO가 찾고있는 중력파의 천분의 일 진폭을 고려할 때, 원자 운동은 큰 문제입니다. 추상화 는 과학과 수학에서 유망한 아이디어를 탐색합니다. 우리와 함께 여행하고 대화에 참여하십시오. 모든 추상화 블로그보기 그래도 희망이 있습니다. 유리의 성질에 대한 최근의 이론적 통찰력에 힘 입어 Hellman의 그룹과 다른 사람들은 LIGO의 거울에 사용할 더 완벽한 유리를 찾기 위해 경쟁하고 있습니다. 2024 년에 시작될 예정인 다음 실험의 Advanced LIGO Plus는 현재의 절반보다 시끄러운 거울이 필요합니다. 다른 업그레이드와 함께이 개선은 대략 몇 시간마다 한 번씩 7 배 더 많은 중력파 감지로 해석됩니다. 이미 연구원들은 디자인 요구 사항을 충족시킬 수있는 후보 안경을 발견했지만 여전히 확실한 승자를 찾기를 희망하고 있습니다. LIGO의 일부인 글래스고 대학교 (University of Glasgow)의 유리 물리학자인 이언 마틴 (Iain Martin )은 “오랫 동안 약간의 무작위 접근 방식이었다 . "이제 우리는 검색에서 훨씬 더 많은 안내를 받고 있습니다." Hellman 그룹은 수십 년 전에 예측 된 물질의 단계 인“이상적인 유리”에 접근하는 것을 찾고 있습니다. 이상적인 유리의 분자는 이론적으로 가장 밀도가 높은 랜덤 배열로 함께 포장되며, 2 단계 시스템이 전혀없는 완벽하게 안정적인 상태입니다. 이상적인 유리는 존재한다면 모든 유리에서 일어나는 일을 설명 할 것입니다. 보통 유리에있는 분자가 도달하려고하는 상태 일 것입니다. 2007 년 이상적인 유리를 찾기 위해 물리학 자 Mark Ediger 는 이전보다 훨씬 더 안정적인 유리를 생산하는 새로운 유리 제조 기술을 발명했습니다. 유리 송풍기가 4,000 년 동안해온 것처럼 액체가 굳어 질 때까지 냉각하는 대신 Ediger와 그의 팀은 마치 테트리스 조각처럼 표면에 분자를 하나씩 떨어 뜨려서 딱 맞는 것을 찾을 수있었습니다. Hellman과 Berkeley 팀의 2014 년 실험에 따르면 이러한 방식으로 생성 된 "안정적인"실리콘 유리는 일반 유리보다 2 단계 시스템이 훨씬 적습니다. 리고 거울 각 40 킬로그램 거울은 통과하는 중력파에 반응하여 실험 팔 길이가 변하는 지 여부를 테스트하기 때문에 "테스트 질량"이라고합니다.
몇 년 전 Hellman은 초 안정 유리가 LIGO 미러에도 잘 작동 할 수 있다는 것을 깨달았습니다. 현재 유리에 영향을주는 소음이 적기 때문입니다. 매우 안정적인 실리콘은 LIGO의 레이저 파장 인 1.5 미크론의 파장으로 너무 많은 빛을 흡수하기 때문에 작동하지 않습니다. 지난 2 년 동안 Hellman 그룹은 실리카, 텔 루륨 옥사이드 (telluria), 셀레늄 옥사이드 (selenia) 및 게르마늄 옥사이드 (germania)의 특성을 가지고 있습니다. Martin과 그의 Glasgow 그룹은 4 개의 분자의 피라미드 형 배열로 구성된 특정 분자 구조가없는 유리에 대한 연구에 중점을 두었습니다. 작년에 스탠포드 대학교 (Standford University)의 연구자들과 공동으로 작업 한 결과, 이러한 배열은 유리의 이웃 사면체가 하나의 분자만을 공유하는 구조보다 더 많은 2 단계 시스템을 생성하기 때문에 더 많은 소음을 유발한다는 것이 밝혀졌습니다. Martin은 LIGO의 70 층 거울에서 35 개의 탄탈 라 층을 유망한 대체물로 저잡음 배열을 선호하는 게르마니아 유리를보고 있습니다. 게르마니아 자체는 너무 적은 빛을 반사하지만 티타늄으로 도핑하면 도움이 될 수 있습니다. (다른 미러 35 개는 현재 미러에서와 같이 여전히 실리카입니다.) Martin에 따르면 지금까지 확인 된 다른 옵션은 Hellman의 초 안정 실리콘을 일부 층에 사용하는 것입니다. 그와 공동 연구자들은 LIGO의 작동 파장에서 실리콘의 광 흡수를 줄이는 방법 을 발견했습니다 . 그는“실제로 사용할 수있을 정도로 낮을 것”이라고 말했다. 그러나 대부분의 빛이 이미 반사되어 흡수 될 수있는 문제가 거의없는 거울의 바닥층에서만 가능하다. 마틴은“게르마니아 아이디어와 결합 될 수 있으며 거울의 상단 부분에 게르마니아와 실리카가 있고 아래쪽 절반에 실리콘과 실리카가있을 수있다. 관련 : 이상적인 유리는 왜 유리가 존재하는지 설명 할 것입니다 검은 뜨거운 얼음은 자연의 가장 일반적인 형태의 물일 수 있습니다 유리의 물리학은 생물학에 창을 엽니 다 최초의 마감 기한은 5 월 30 일 이었지만 LIGO 팀은 코로나 바이러스 전염병으로 인해 6 개월에서 18 개월의 연장 기간을 연장하고 있습니다. Martin은“코팅이 어떤 효과가 있을지 확신하기 전에 아직 많은 연구가 진행 중입니다.”라고 Martin은 말했습니다. 물론 마감일이 지나고 완벽하고 안정적인 초 흡수 유리가 발견되면 LIGO 일정이 변경 될 수 있습니다. Hellman은“우리가 소음을 몇 배나 떨어 뜨릴 수 있다면 또 다른 셧다운을 계획 할 것”이라고 말했다. 이 기사는 TheAtlantic.com 에 재 인쇄되었습니다 .
.중요한 입자가 왜 3 개로 나옵니까?
물리학 타이탄의 무게 각 유형의 물질 입자의 점진적으로 무거운 사본이 3 개 존재하며 아무도 이유를 모릅니다. 스티븐 와인버그 (Steven Weinberg)의 새로운 논문은이 패턴을 설명 할 때 찌릅니다. 29 나중에 읽기 전자의 경우 "e", 뮤온의 경우 "mu", 타우 입자의 경우 "tau"라고 표시된 세 개의 입자가 가로로 늘어서 고, 그 주위에 더 큰 기운이 계속해서 더 큰 질량을 나타냅니다. 당연히, 자연의 법칙은 세 가지 복사본으로 구성되어 있으며, 각 물질 입자는 각각 마지막보다 무겁지만 동일합니다. Lucy Reading-Ikkanda / Quanta 잡지
찰리 우드 기고가 2020 년 3 월 30 일 PDF / 인쇄 모드보기 추상화입자 물리학물리학양자 물리학
우주는 단 3 가지 기본 성분만으로 타오르는 별에서 고양이를 쫓아내는 것에 이르기까지 모든 종류의 기괴하고 아름다운 형태의 물질을 요리했습니다. "위"와 "아래"라고 불리는 전자와 두 가지 유형의 쿼크는 다양한 방식으로 혼합되어 존재하는 모든 원자를 생성합니다. 그러나 당혹스럽게도이 물질 입자 집단 (업 쿼크, 다운 쿼크 및 전자)만이 유일한 것은 아닙니다. 물리학 자들은 그들이 각각 마지막보다 무거운 세 개의 연속적인 "세대"입자 중 첫 번째를 구성한다는 것을 발견했습니다. 2 세대 및 3 세대 입자는 가벼운 고양이로 너무 빨리 변형되어 이국적인 고양이를 형성하지는 않지만 동일하게 동작합니다. 마치 자연의 법칙이 세 부분으로 구성된 것처럼 보입니다. 칼턴 대학 (Carleton University)의 입자 물리학 자 Heather Logan 은“우리는 왜 그런지 모른다”고 말했다 . 1970 년대 물리학 자들이 입자 물리학의 표준 모델 (알려진 소립자 입자와 그 상호 작용을 설명하는 여전히 지배적 인 방정식)을 처음 연구했을 때, 각 유형의 물질 입자의 3 세대가 존재하는 이유를 설명 할 수있는 몇 가지 깊은 원리를 찾았습니다. . 아무도 코드를 해독하지 않았으며 문제는 크게 따로 설정되지 않았습니다. 그러나 이제 표준 모델의 건축가 중 한 사람인 노벨상을 수상한 물리학 자 스티븐 와인버그 (Steven Weinberg )는 오래된 퍼즐을 되살 렸습니다. 86 세의 오스틴 텍사스 대학교 (University of Texas, Austin) 교수 인 와인버그 (Winberg)는 최근 물리 검토 D (Physical Review D) 저널의 논문 에서 입자 질량의 흥미로운 패턴이 앞으로 나아갈 수 있다고 주장했다. 추상화 는 과학과 수학에서 유망한 아이디어를 탐색합니다. 우리와 함께 여행하고 대화에 참여하십시오. 모든 추상화 블로그보기 산타 바바라 캘리포니아 대 (University of California)의 이론 물리학 자 앤서니 지 (Anthony Zee )는 “바인 버그의 논문은 어둠 속에서 약간의 번개이다 . "현장에서 타이탄이 갑자기이 문제들에 대해 갑자기 다시 일하고 있습니다." 얼바인 (Irvine) 캘리포니아 대학의 물리학자인 무춘 첸 (Mu-Chun Chen )은 “이 문제를 재 방문하는 것이 중요하다고 생각하게되어 매우 기쁘다”고 말했다 . 그녀는 많은 이론가들이 포기할 준비가되어 있지만“우리는 여전히 낙관적이어야한다”고 말했다. 표준 모델은 각 입자가 왜 질량을 갖는지 예측하지 않습니다. 물리학자는이 값을 실험적으로 측정하고 결과를 방정식에 직접 연결합니다. 측정 결과, 마이너 스쿨 전자의 무게는 0.5 메가 전자 볼트 (MeV)이며, 2 세대 및 3 세대 대응 장치 인 뮤온 및 타우 입자는 각각 105 및 1,776 MeV에서 눈금을 기울입니다. 유사하게, 1 세대 상하 쿼크는 상대적으로 가벼운 반면, 2 세대 쿼크 세대를 구성하는 "매력"및 "이상한"쿼크는 미들급이며, 3 세대의 "상단"및 "하단"쿼크는 무겁습니다. 최고 무게는 173,210 MeV입니다. 대중의 확산은 광대하다. 물리학 자들이 곁눈질을 할 때, 그들은 질량이 떨어지는 곳에서 무두질 구조를 본다. 입자는 다소 균일 한 간격으로 생성됩니다. 3 세대 입자는 모두 수천 MeV, 2 세대 입자는 대략 수백 개의 MeV, 1 세대 입자는 각각 MeV 주위에 들어갑니다. 일리노이 주 페르미 국립 가속기 연구소 (Fermi National Accelerator Laboratory)의 입자 물리학 자 패트릭 폭스 (Patrick Fox )는 “각 레벨을 낮추면 기하 급수적으로 가벼워진다”고 말했다 . 표준 모델의 방정식에서 각 입자의 질량은 입자가 iggs 스 필드 (Higgs field)로 알려진 우주-충전 장을 "느끼는"정도에 해당합니다. 상단 쿼크는 꿀에 갇힌 파리처럼 iggs 스 필드를 통과 할 때 강렬한 항력을 경험하기 때문에 무겁습니다. 이 프레임 워크에서 각 입자가 필드를 느끼는 방식은 입자의 고유 속성입니다. 이 기사 공유 복사했습니다! 뉴스 레터 Quanta Magazine을받은 편지함으로 배달하십시오 지금 구독하십시오 최신 뉴스 레터 자연 입자의 원형 배열. 입자 물리학의 표준 모델에는 각 유형의 물질 입자에 대한 세 개의 사본이 포함되며, 이는 다이어그램의 외부 링의 사분면을 형성합니다.
Lucy Reading-Ikkanda / Quanta 잡지 표준 모델 청년 시절에는 이러한 속성의 출처를 설명하는 것이 다음 논리적 인 단계로 여겨졌습니다.
지 (Zee)는 그의 대학원생 스티븐 바 (Stephen Barr) 에게 전자 프로젝트를 박사 프로젝트로 계산 해달라고 요청한 것을 회상합니다. 와인버그의 최근 논문은 40 년이 넘은 오늘날의 논문과 관련이 있습니다. Barr와 Zee 는 1978 년에 대략적인 아이디어를 발표 했지만 몇 년 후 끈 이론이 현장에 폭발적으로 퍼져 나갔다. 바인과 초기의 주요 아이디어는 와인버그의 초기 작품에서 부분적으로 영감을 받아 대중을 따르는 것이었다. 탑 쿼크의 괴상한 부피와 비교할 때 전자와 다른 입자의 질량은 반올림 오차처럼 보입니다. 아마도 그 이유 때문일 것입니다. Barr와 Zee는 무거운 입자의 일부만이 어떤 의미에서는 기본이라고 제안했다. 2,008 이론 폭스에 의해 보그 Dobrescu 가 중단 된 페르미 연구소의는 집어 들었다. 상단 쿼크의 질량은 iggs 스 필드의 평균 에너지와 거의 동일하므로 Fox와 Dobrescu는 상단 쿼크 만 표준 방식으로 필드를 뚫고 있다고 가정했습니다. 폭스는“상위는 어떤면에서 특별하다”고 말했다. 다른 입자는 iggs 스 필드를 간접적으로 경험합니다. 이것은 양자 역학적 불확실성으로 인해 입자가 짧은 순간 동안 구체화되기 때문에 가능합니다. 이러한 덧없는 장치는보다 영구적 인 개체 주위에 "가상"입자 구름을 형성합니다. 예를 들어, 가상 상단 쿼크가 (2 세대) 뮤온 주위에 모이면 새로운 이론적 입자와의 상호 작용을 통해 뮤온을 iggs 스 필드에 노출시켜 뮤온에 약간의 질량을 줄 수 있습니다. 그러나 노출은 간접적이므로 입자는 상단보다 훨씬 밝게 유지됩니다. 이 양자 전화 게임의 두 번째 라운드는 비슷한 요인으로 1 세대 전자를 다시 밝게 만들어 수천, 수백, 몇 MeV의 거친 세대 간격을 설명합니다. (모든 중성미자 중 가장 가벼운 입자도 3 세대로 나옵니다. 그러나 다른 기본 거대 입자와는 다르게 작용 하여 그러한 체계에 맞지 않습니다 .) 와인버그의 최근 간행물은이 전화 게임이 작동 할 수있는 다양한 방법을 고려합니다. 그는 3 세대 물질 입자, 즉 상단 쿼크, 하단 쿼크 및 타우 입자에 대해 Higgs 필드를 느낄 수있는 능력을 부여합니다. 이국적인 가상 입자와의 상호 작용을 통해 2 세대와 1 세대에 이르기까지 매스 트리클. 그러나 와인버그 (Winberg)와 폭스 (Fox)와 도브 레스 쿠 (Dobrescu)의 시도는 모두 부족하다. 후자는 두 세대의 입자 질량을 설명하기 위해 표준 모델에서 설명 할 수없는 상수의 수를 늘리는 것이 아니라 감소시키는 결과를 가져 왔습니다. 와인버그 (Winberg)의 제안은 특정 질량 사이의 관계를 잘못 이해하고, 더 높은 세대의 입자가 어떻게 더 낮은 세대의 입자로 변형 될 수 있는지 설명하지 못한다 (왜 우리가 2 세대 또는 3 세대 입자로 만들어진 원자를 보지 못하는지를 설명하는 현상). 와인버그는 자신의 연구에 대해 논의 할 수 없었지만 폭스는 초보자들이 새로운 이민자들이 도전을 받아들이고 그들이 겪어야 할 문제를 표시하도록 장려하기 위해이 논문을 썼을 것이라고 제안했다. 폭스는 이러한 장애물을 치명적인 타격이 아니라 이론이 더 비틀어 야한다는 신호로 본다. "자연은 당신이 처음 통과 할 때 그것을 정확히 어떻게 상상 하는가"라고 그는 말했다. "당신은 아름다운 아이디어를 가지고 있으며, 그것은 당신에게 80 %의 방법을 제공합니다." 관련 : 물리 법칙이 불가피한 이유 뉴트리노의 작은 질량이 어떻게 큰 미스터리를 풀 수 있을까 iggs 스 보손에 아직도 숨어있는 물리학 다른 사람들은 3 세대를 불러 내고 임시 구름 덩어리를 마사지하는 것이 처음에는 올바른 길이라고 확신하지 않습니다. Chen은“손으로 직접 넣은 것이기 때문에 다소 임시적인 것 같습니다. 그녀는 스트링 이론과 같은 더 큰 프레임 워크 내에 표준 모델을 포함시켜 3 세대를 설명하고자합니다. 그녀가 연구 한 한 모델 은 우주에 몇 개의 새로운 Higgs-like field를 추가하여 기본 질량 값의 수를 줄입니다. 물질 입자 질량 이론을지지하거나 구별 할 수있는 유일한 확실한 증거는 각각 예측 한 다양한 이국적인 입자의 발견 일 것이다. Large Hadron Collider는 전혀 보지 못했지만 Fox는 언젠가 공상이 나타날 것이라는 희망을 완전히 잃지 않았습니다. 그는 Fermilab의 Mu2e 실험이 올해 온라인으로 진행될 때 연구 할 뮤온-전자 붕괴와 같은 희귀 한 입자 변형을 조사하는 실험은 간섭하는 입자를 간접적으로 감지하고 표준 모델을 흔들어 놓을 가능성이 가장 높다고 생각합니다. "우리는이 중 어느 것이 의미가 있는지 모른다"고 말했다. "기다려야합니다." 이 기사는 Wired.com 에서 재 인쇄되었습니다 .
.페르마의 마지막 정리를 넘어 '놀라운'수학 다리 확장
수학자들은 수학적 세계에서 두 개의 먼 대륙을 연결하는 신비로운 다리의 범위를 확장하는 방법을 알아 냈습니다. 1 나중에 읽기 Quanta 잡지를위한 Daniel Castro Maia
에리카 클라 라이크 기고
서신 2020 년 4 월 6 일 PDF / 인쇄 모드보기 타원 곡선페르마의 마지막 정리Langlands 프로그램수학수 이론
앤드류 와일즈 가 1990 년대 초 페르마의 마지막 정리를 증명 했을 때 , 그의 증거는 수학자뿐만 아니라 모든 인류를위한 기념비적 인 발전으로 환영 받았다. 정리는 단순성 자체입니다. n 이 2보다 클 때 x n + y n = z n 에는 양의 정수 솔루션이 없다는 사실이 밝혀 졌습니다. 그러나이 단순한 주장은 이후 350 년 이상 지속될 것입니다. 프랑스 수학자 피에르 드 페르마 (Pierre de Fermat)는 1637 년 Diophantus의 Arithmetica 사본의 가장자리에 그것을 적어 넣었습니다.. 페르마는 자신이“이 마진이 너무 좁아서 참으로 놀라운 증거”를 발견했다고 기록했다. 수세기 동안 전문 수학자와 아마추어 애호가들은 Fermat의 증거 또는 다른 증거를 찾았습니다. Wiles가 마침내 ( Richard Taylor의 도움을 받음 ) 증명 한 증거 는 Fermat이 결코 상상하지 못했을 것입니다. 수학계에서 수학자들이 추측 한 두 개의 먼 대륙 사이에 존재해야한다는 거대한 다리를 통해 이론을 간접적으로 다루었 다. 페르마의 마지막 정리에 대한 와일즈의 증거 는 두 대륙에있는 두 개의 작은 땅 사이에이 다리를 세우는 것으로 시작되었다. 깊고 새로운 아이디어로 가득 찬이 증거는이 다리의 양면에 대한 일련의 추가 결과를 제시했습니다. 이러한 관점에서 Wiles의 경외심을 불러 일으키는 증거는 훨씬 더 큰 퍼즐의 작은 조각을 해결했습니다. 임페리얼 칼리지 런던의 토비 지 (Toby Gee) 는 그의 증거는“20 세기 수학에서 가장 좋은 것 중 하나”라고 말했다 . 그러나 Langlands 통신으로 알려진 추측 된 다리의 "아직 작은 구석"이었습니다 . 전체 교량은 수학자에게 개념을 앞뒤로 전달하여 방대한 수의 수학을 조명하려는 희망을 제공 할 것입니다. Fermat 's Last Theorem을 포함한 많은 문제는 다리의 한쪽에서 어려운 것처럼 보이며 다른쪽으로 넘어갈 때 더 쉬운 문제로 변형 되기만합니다. Wiles가 자신의 증거를 제시 한 후 다른 수학자들은 그의 다리를 두 대륙의 약간 더 큰 부분으로 간절히 확장했습니다. 그러나 그들은 벽에 부딪쳤다. 다리를 더 확장하기위한 두 가지 자연스러운 방향이 있지만, 둘 다 테일러-와일즈 방법은 극복 할 수없는 장벽처럼 보였습니다.
수학자 앤드류 와일즈의 초상화.
페르마의 마지막 정리를 증명 한 수학자 앤드류 와일즈는 2016 년 아벨 상을 수상했습니다. 옥스퍼드 대학교 알랭 고리 리 / 수학 연구소 임페리얼 칼리지 런던의 Ana Caraiani 는 “사람들은 이것을 오랫동안 원했습니다 . 그러나“우리는 그것이 가능하다고 생각하지 않았습니다.” 이제, 12 명 이상의 수학자들의 노력의 정점을 나타내는 두 개의 논문이 본질적으로 두 문제를 모두 해결하면서이 장벽을 극복했습니다. 결국, 이러한 발견은 수학자들이 양의 정수를 넘어 일부 숫자 체계에 대해 Fermat의 마지막 정리를 증명하는 데 도움이 될 수 있습니다. 시카고 대학의 Matthew Emerton 은“피부 결과”라고 말했다 . "몇 가지 근본적인 이론적 현상이 드러나고 있으며, 우리는 그것이 무엇인지 이해하기 시작했습니다." 진공 바늘 Langlands 브릿지의 한쪽은 적어 놓을 수있는 가장 복잡한 방정식 중 일부에 중점을 둡니다.“Diophantine”방정식은 y = x 2 + 6 x + 8 또는 x 3 + 와 같은 변수, 지수 및 계수의 조합입니다. y 3 = z 3 입니다. 천년 동안, 수학자들은 주어진 Diophantine 방정식을 만족하는 정수의 조합을 알아 내려고 노력했습니다. 그들은 최근에이 질문이 얼마나 단순하고 자연 스러웠는지에 동기를 부여 받았지만, 최근에는 일부 암호화 작업과 같은 분야에서 예상치 못한 응용 프로그램을 사용하고 있습니다. 고대 그리스 시대부터 수학자들은 2 개의 변수 만 있고 지수가 2보다 큰 지수를 갖는 디오 판틴 방정식에 대한 정수 솔루션을 찾는 방법을 알고 있습니다. 그러나 정수 솔루션을 찾는 것은 더 큰 방정식으로 간단합니다 타원 곡선으로 시작하는 지수. 이것은 왼쪽에 y 2 가 있고 오른쪽에 x 3 + 4 x + 7 과 같이 가장 큰 거듭 제곱이 3 인 항의 조합입니다 . 그들은 지수가 낮은 방정식보다 "매우 어려운 문제"라고 Gee는 말했다. 다리의 반대편에는 특정 타일의 고도로 대칭적인 채색과 비슷한 형태의 automorphic form이 있습니다. Wiles가 연구 한 사례에서 타일링은 MC Escher의 유명한 테셀레이션 라인을 따라 경계 근처에서 더 작아지는 물고기 또는 천사와 악마가있는 디스크입니다. 더 넓은 Langlands 우주에서, 타일링은 대신 3 차원 공 또는 다른 고차원 공간을 채울 수 있습니다. 이 두 가지 유형의 수학적 객체는 완전히 다른 풍미를 가지고 있습니다. 그러나 20 세기 중반 수학자들은 그들 사이의 깊은 관계를 밝히기 시작했으며 1970 년대 초반 에 Advanced Institute for Advanced Study의 Robert Langlands 는 Diophantine 방정식과 automorphic 형식이 매우 구체적인 방식으로 일치한다고 추측했습니다.
수학자 Robert Langlands의 사진으로 2016 년 고급 연구 연구소에서 연설 약 50 년 전 영향력있는 Langlands 서신을 추측 한 Robert Langlands는 2016 년 뉴저지 프린스턴의 Advanced Institute for Advanced Study에서 연설을했습니다. Dan Komoda / 고등 교육 기관 즉, Diophantine 방정식과 automorphic 형식 모두 무한한 수의 시퀀스를 생성하는 자연스러운 방법이 있습니다. Diophantine 방정식의 경우 각 시계 스타일 산술 시스템에서 방정식의 해 수를 계산할 수 있습니다 (예 : 일반적인 12 시간 시계, 10 + 4 = 2). Langlands 대응에 나타나는 종류의 다형성 형태의 경우, 양자 에너지 레벨과 유사한 무한한 숫자 목록을 계산할 수 있습니다. 소수의 시간을 가진 시계 산술 만 포함하면 Langlands는이 두 숫자 시퀀스가 놀라 울 정도로 광범위한 환경에서 일치한다고 추측했습니다. 다시 말해서, 자동 형태가 주어지면, 그것의 에너지 레벨은 일부 Diophantine 방정식의 클록 시퀀스를 지배하며 그 반대도 마찬가지입니다. 이 연결은“텔레파시보다 이상하다”고 에머튼은 말했다. "이 두 사람이 서로 어떻게 의사 소통을하는지… 20 년 이상 공부해 왔는데도 놀랍고 놀라운 것 같습니다." 1950 년대와 1960 년대에 수학자들은이 교량의 시작 부분을 한 방향으로 알아 냈습니다. 특정 형태에서 합리적인 수의 계수 (정수 비율)를 갖는 타원 곡선으로가는 방법. 그런 다음 1990 년대에 테일러의 공헌으로 와일즈 는 특정 타원 곡선 패밀리의 반대 방향 을 알아 냈습니다 . 수학자들이 이미 페르마의 마지막 정리가 거짓이라면, 그 타원 곡선들 중 적어도 하나는 일치하는 형태를 갖지 않을 것임을 이미 보여 주었기 때문에, 그들의 결과는 페르마의 마지막 정리를 즉각 증명했다. 페르마의 마지막 정리는이 다리의 건설에서 나온 유일한 발견과는 거리가 멀었다. 예를 들어, 수학자들은 타원 곡선에 시계 솔루션 수의 통계적 분포에 관한 수십 년 전의 문제인 Sato-Tate 추측 , 그리고 발생 된 자형 형태의 에너지 수준에 대한 추측 을 증명 하기 위해 그것을 사용했습니다. 전설적인 20 세기 초의 수학자 Srinivasa Ramanujan과 함께 와일즈와 테일러가 연구 결과를 발표 한 후에도 그들의 방법에는 여전히 주스가 있다는 것이 분명 해졌다. 곧 수학자 들은이 방법 을 합리적인 계수로 모든 타원 곡선으로 확장하는 방법 을 알아 냈습니다 . 더 최근에는 수학자 들이 3 + 와 같이 간단한 비합리적인 숫자를 포함하는 계수를 다루는 방법을 알아 냈습니다 .2–√ 이 논문은 현재 일종의 성취의 정점입니다. 매튜 에머 턴 그러나 그들이 할 수 없었던 것은 Taylor-Wiles 방법을 타원 곡선으로 확장하여 계수가 i (-1의 제곱근) 또는 3 + i 또는 i 와 같은 복소수를 포함하는 타원 곡선으로 확장했습니다 . 또한 타원 곡선보다 훨씬 높은 지수를 가진 Diophantine 방정식을 처리 할 수 없었습니다. Taylor-Wiles 방법을 사용하면 오른쪽의 가장 높은 지수가 3 대신 4가되는 방정식이 무료로 나오지만 지수가 5가되면 즉시 더 이상 작동하지 않습니다.2–√ 수학자들은 점차 Langlands 교량의이 두 자연 확장에 대해 단순히 Taylor-Wiles 방법에 대한 작은 조정을 찾는 것이 아니라는 것을 깨달았습니다. 대신 근본적인 장애물이있는 것처럼 보였다. 그들은“당신이 생각할 다음 예”라고 말했다. "그러나 당신은 '아니요, 이것들은 절망적으로 손이 닿지 않습니다.'라고 들었습니다." 문제는 Taylor-Wiles 방법이 다른 automorphic 형식과 연속적으로 근사하여 Diophantine 방정식과 일치하는 automorphic 형식을 찾는다는 것입니다. 그러나 방정식의 계수가 복소수를 포함하거나 지수가 5 이상인 상황에서, 다 형체 형태는 매우 드물게됩니다. 따라서 주어진 다 형체 형태는 일반적으로 근사 목적으로 사용할 근처의 다 형체 형태를 갖지 않습니다. 에머튼은 와일즈 환경에서 당신이 찾고있는 자동 형은“건초 더미의 바늘과 같지만 건초 더미가 존재한다”고 말했다. "그리고 그것은 마치 철제 파일 더미와 거의 같으며,이 자석을 넣으면 바늘을 가리킬 수 있습니다." 그러나 복소수 계수 또는 더 높은 지수와 관련하여 그는 "진공의 바늘과 같다"고 말했다. 달에가 오늘날 수많은 이론가들은 Wiles의 증거 시대에 나이가 들었습니다. 당시 13 세인 지 (Gee)는 이렇게 회상했다.“제가 신문 첫 페이지에서 본 유일한 수학이었습니다. "많은 사람들에게 흥미 진진 해 보이고 이해하고 싶어서이 분야에서 일하게되었습니다." 2012 년 두 명의 수학자 (시카고 대학교의 Frank Calegari 와 David Geraghty (현재 Facebook의 연구 과학자)) 가 Taylor-Wiles 방법을 확장하는 데 방해 요소를 극복 하는 방법 을 제안 했을 때, 그들의 아이디어는 새로운 수의 이론가. 그들의 연구는“더 이상 나아가는이 근본적인 방해가 전혀 방해가되지 않는다”고 밝혔다. 그는 테일러-와일즈 (Taylor-Wiles) 방법의 한계가“칼레 가리와 게 라티 (Calegari and Geraghty)가 도입 한 실제적이고보다 일반적인 방법의 그림자 만 가지고있다”고 말했다.
2015 년 보스턴 대학의 수학자 데이비드 게라 거티 2015 년 보스턴 대학의 David Geraghty.
게리 웨인 길버트 – 보스턴 칼리지 방해물이 자라는 경우, Automorphic 형태는 Wiles가 연구 한 2 차원 Escher 스타일의 타일링보다 높은 차원의 타일링에 적용됩니다. 이러한 고차원 세계에서, 다형성 형태는 불편하게 드물다. 그러나 더 좋은 점은, 고차원 타일링은 종종 2 차원 타일링보다 훨씬 풍부한 구조를 갖습니다. Calegari와 Geraghty의 통찰력은이 풍부한 구조를 활용하여 다형성 형태의 부족을 보완하는 것이 었습니다. 보다 구체적으로, 자동 형태가있을 때마다 타일의 "색칠"을 선택한 타일의 청크에서 평균 색상을 계산할 수있는 일종의 측정 도구로 사용할 수 있습니다. 2 차원 설정에서, 자동 형태는 본질적으로 사용 가능한 유일한 측정 도구입니다. 그러나 더 높은 차원의 타일링의 경우, 새로운 측정 도구는 비틀림 클래스 (torsion class)라고 불리며, 이는 평균 색상이 아니라 클럭 산술의 숫자에 따라 타일링의 각 청크에 할당됩니다. 이 비틀림 클래스는 풍부합니다. Calegari와 Geraghty가 제안한 일부 Diophantine 방정식의 경우, 다른 automorphic 형식이 아니라 비틀림 클래스로 근사하여 일치하는 automorphic 형식을 찾을 수 있습니다. Caraiani는“그들의 통찰력은 환상적이었습니다. Calegari와 Geraghty는 Wiles와 Taylor가 건축 한 것보다 Diophantine 등식에서 다형성 형태까지 훨씬 넓은 다리에 대한 청사진을 제공했습니다. 그러나 그들의 생각은 완전한 다리와는 거리가 멀었습니다. 그것이 작동하기 위해서는 수학자들은 먼저 세 가지 주요 추측을 증명해야합니다. Calegari는 Geraghty와의 그의 논문이 누군가가 우주선, 로켓 연료 및 우주복을 의무적으로 채운다면 달에 도착하는 방법을 설명하는 것처럼 말했다. 칼레 가리는“3 가지 추측은“우리를 넘어 완전히 있었다”고 말했다. 특히, Calegari와 Geraghty의 방법은 이미 변형 형태에서 Diophantine 방정식 측면에 이르는 다른 방향으로가는 다리가 이미 필요했습니다. 그리고이 다리는 변성 형태뿐만 아니라 비틀림 클래스도 운반해야합니다. 스탠포드 대학교에있는 테일러는“칼레 가리와 게 라티가 처음으로 프로그램을 개설했을 때 많은 사람들이 이것이 희망없는 문제라고 생각한다”고 말했다. Calegari와 Geraghty가 온라인으로 논문을 발표한지 1 년도 채되지 않아서 본 대학의 수학자 피터 스콜 즈 (Peter Scholze) 는 수학의 최고 영예 인 Fields Medal을 수상 했으며, 비틀림 강의에서 벗어나는 방법을 알아내어 수많은 이론가들을 놀라게했습니다. 계수 간단한 복소수 타원 곡선의 경우 디오판토스 방정식 측 3- + 2 등의 난 또는 4 - I. 테일러는“그는 많은 흥미로운 일을 해왔지만 아마도 그의 가장 흥미로운 업적 일 것입니다.
5–√ 수학자 Peter Scholze의 초상화. 피터 숄츠 (Peter Scholze)는 2018 년에 랭 랜즈 브리지를 확장 한 그의 작품으로 유명한 필드 메달을 수상했습니다. 바바나 프롬 만 / 본 대학교 수학 센터
Scholze는 Calegari와 Geraghty의 세 가지 추측 중 첫 번째를 증명했습니다. 그리고 Scholze와 Caraiani 의 후속 논문 은 Scholze의 다리가 올바른 특성을 가지고 있음을 보여주는 두 번째 추측을 입증하는 데 가까워졌습니다. Caraiani와 Taylor는 2016 년 가을에 프로그램이 진행되는 것처럼 느껴져서 더 진보하기 위해 Calegari가 " 고급 연구 연구소 " 에서 "비밀" 워크샵 을 조직했습니다 . Calegari는“강의실을 인수했습니다. 아무도 참여할 수 없었습니다. 며칠간의 해설 후 워크숍 참가자들은 두 번째 추측을 연마하고 세 번째 추측을 회피하는 방법을 깨닫기 시작했습니다. 또 다른 참가자 인 Gee는“실제로 모든 문제를 언급 한 후 하루 안에 모두 해결되었습니다. 참가자들은 일주일 내내 증거의 다양한 측면을 설명하는 데 시간을 보냈으며, 향후 2 년 동안 연구 결과를 수많은 이론 논문에 대해 거의 알려지지 않은 10 명의 저자 논문에 썼습니다 . 그들의 논문은 본질적으로 합리적인 숫자와 단순한 비이성적이고 복잡한 숫자로 구성된 숫자 시스템에서 추출한 계수로 타원 곡선에 대한 Langlands 브리지를 설정합니다.
수학자 Ana Caraiani와 Richard Taylor의 초상화. 2016 년 가을, Ana Caraiani와 Richard Taylor는 2016 년 Institute for Advanced Study에서“비밀”워크샵을 소집하여 두 가지 뛰어난 문제를 신속하게 해결했으며 10 명의 주요 저자 논문을 작성했습니다. 하우스 도르프 수학 센터; 로드 시어시
"워크숍의 사전 계획은 단지 어떤 것이 증명할 수 있는가를 보는 것이 었습니다."라고 Gee는 말했습니다. "실제로 결과를 입증 할 사람은 없다고 생각합니다."
다리 확장
한편, 타원 곡선 너머로 다리를 확장하기위한 평행 스토리가 전개되었습니다. Calegari와 Gee는 조지 복서 (현재 프랑스 리옹의 École Normale Supérieure에서)와 협력하여 Diophantine 방정식에서 가장 높은 지수가 5 또는 6 인 경우 (이미 알려진 3 또는 4 대신) ). 그러나 세 명의 수학자들은 그들의 주장의 핵심 부분에 갇혀있었습니다. 그리고“비밀”워크샵이 끝난 직후 주말 에 에콜 노멀 슈 페리 에르의 빈센트 필로 니 (Vincent Pilloni) 는 그 장애물을 피하는 방법을 보여주는 논문 을 발표했습니다. "우리는 지금하고있는 일을 중단하고 Pilloni와 협력해야합니다!" 칼레 가리에 따르면 다른 3 명의 연구원들은 즉시 서로에게 말했다. 몇 주 안에 네 명의 수학자가이 문제를 해결했지만 아이디어를 완전히 살리려면 몇 년이 걸리고 거의 300 페이지가 걸렸습니다.
그들의 논문 과 10 권의 논문은 2018 년 12 월 말에 4 일 이내에 온라인으로 게시되었습니다. 수학자 Frank Calegari, Toby Gee 및 Vincent Pilloni의 초상화. IAS에서 비밀 워크숍을 마친 직후, Frank Calegari (왼쪽), Toby Gee (가운데) 및 Vincent Pilloni는 George Boxer (그림에 나와 있지 않음)와 함께 타원 곡선을 넘어 Langlands 교량을 확장하는 방법을 찾았습니다. 시카고 대학 프랭크 칼레 가리; Toby Gee의 의례; 아놀드 니 폴리
에머튼은이 두 논문에 대해“그들은 꽤 크다고 생각한다. 그는이 논문과 앞의 빌딩 블록이 모두 "최신 기술"이라고 말했다. 이 두 논문은 본질적으로 Diophantine 방정식과 automorphic 형식 사이의 신비한 텔레파시가 이러한 새로운 설정으로 이어진다는 것을 증명하지만, 한 가지주의 사항이 있습니다. 두 측면 사이에 완벽한 다리를 형성하지는 않습니다. 대신, 두 논문 모두“잠재적 자 형성”을 확립합니다. 이것은 각 Diophantine 방정식이 일치하는 변형 형태를 가지고 있음을 의미하지만, 우리는 변형 형태가 수학자들이 기대하는 대륙의 패치 내에 존재한다는 것을 확실하지 않습니다. 그러나 10 가지 저자 논문이 이전보다 훨씬 광범위한 맥락에서 입증 된 Diophantine 방정식에 대한 시계 솔루션 통계에 대한 Sato-Tate 추측과 같은 많은 응용 분야에서 잠재적 인 변형이 충분합니다. 그리고 수학자들은 이미 이러한 잠재적 인 변형 결과를 개선하는 방법을 찾기 시작했습니다. 예를 들어, 10 월, 일리노이 대학교의 Patrick Allen , Urbana-Champaign, 캘리포니아 대학교의 Chandrashekhar Khare , 로스 앤젤레스 및 캠브리지 대학교의 Jack Thorne 등 세 명의 수학자가 연구 한 타원 곡선의 상당 부분이 저자 10 권의 논문에는 정확한 장소에 착륙하는 다리가 있습니다. 이 높은 수준의 정밀도를 가진 교량은 결국 수학자들이 페르마의 마지막 정리의 100 년 된 일반화를 포함하여 수많은 새로운 정리를 증명할 수있게합니다. 이것은 정리의 핵심에있는 방정식이 x , y 및 z 가 정수뿐만 아니라 정수와 허수 i 의 조합으로부터 도출 될 때에도 해를 갖지 않는다고 추측합니다 . 컬럼비아 대학의 마이클 해리스 (Michael Harris) 는 Calegari-Geraghty 프로그램을 수행하는 두 논문이 중요한 원리 증명을 형성한다고 말했다 . 그는“이 방법이 광범위하다는 것을 보여주는 것”이라고 말했다. 관련 : 수학 비전 전문가 Robert Langlands, Abel 상 수상 산술을 다시 쓰는 숫자와 모양의 마스터 수학과 시간을 연결하는 수 이론가 Math Quartet, 통합 이론에 힘을 합치다 새로운 논문이 이전보다 두 개의 랭 랜드 대륙에서 훨씬 더 넓은 지역을 연결하지만, 여전히 광범위한 영토를 미지의 상태로 남겨 둡니다. Diophantine 방정식 측면에는 지수가 6보다 높은 모든 방정식과 변수가 3 개 이상인 방정식이 여전히 있습니다. 다른 한편으로는 지금까지 연구 된 것보다 더 복잡한 대칭 공간에 존재하는 다형성 형태가 있습니다. 에머튼은“이러한 논문은 현재 성취의 정점에 이르렀다”고 말했다. 그러나“어느 시점에서 그들은 다시 한 걸음 더 나아갈 것입니다.” 랭 랜즈 자신은 자기 형태에 대해 생각할 때 비틀림을 고려하지 않았기 때문에 수학자에게있어 한 가지 도전은 이러한 다른 실에 대한 통일 된 비전을 생각해내는 것입니다. Taylor는“봉투가 확장되고 있습니다. "우리는 어느 정도 Langlands가 제시 한 길을 떠났으 며, 우리가 어디로 가고 있는지 잘 모릅니다."
https://www.quantamagazine.org/amazing-math-bridge-extended-beyond-fermats-last-theorem-20200406/
.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.
.Elon Musk, 우주선 SN4에 강력한 랩터 엔진 공개
화신폴라 투도 란-2020 년 4 월 6 일 14:290
SpaceX의 CEO 인 Elon Musk 은 프로토 타입이 실패했을 때 최근 광범위한 Starship 임무 에서 실제로 일어난 일을 설명 했습니다. 그는 또한 로켓 엔진이 미래의 프로토 타입 데뷔 비행에 연료를 공급할 것이라는 사실을 밝혔습니다. SpaceX는 400 미터 톤 이상의 액체 질소로 차량의 상부 추진제 챔버에 연료를 공급함으로써 세 번째 풀 스타 Starship 프로토 타입의 최초 극저온 압력 테스트를 수행했습니다. 몇 시간 동안, 시뮬 런트는 여러 번 적재 및 배출되었다. 그런 다음 UTC 약 오전 7시 7 분 7 초, 메탄 탱크 아래 의 액체 산소 챔버가 갑자기 홈이 생겼으며, 중력으로 인해 차량의 강철 포탄의 나머지 부분이 파손되어지면으로 끌어 당겨졌습니다. 운영자 오류로 인해 오류가 발생했습니다 머스크는이 문제에 대한 비디오에 따르면 로켓 자체의 기술적 문제가 아닌 불행한 테스트 설계 및 운영자 오류가 아마도 스타쉽 SN3 의 실패 의 원인 일 것이라고 테슬라 라티의 추측을 확인하기 위해 트위터로 가져 갔다 . 간단히 말해서 운영자 오류 관련 문제를 제외하고 Starship의 SN3의 두 번째 극저온 테스트는 성공했으며 Starship SN4의 진행중인 설정에 대한 연기를 의미하지 않아야합니다. SN3은 탱크가 구부러진 후 수초 동안 수직으로 유지되었으며 Boeing 747 여객기가 완전히 장착 된 상태에서도 압력이 손실되어 로켓 구조가 매우 견고 하다는 것을 보여줍니다 . Pranay Pathole @PPathole · 2020년 4월 3일 @elonmusk 님 외 2명의 사용자에게 보내는 답글 Elon, it seemed like CH4 tank was filled and the LOX tank which was not filled collapsed because of the weight. 트위터에서 이미지 보기트위터에서 이미지 보기 Elon Musk ✔ @elonmusk Pretty much. Good news is that this was a test configuration error, rather than a design or build mistake. Not enough pressure in the LOX tank ullage to maintain stability with a heavy load in the CH4 tank. This was done with N2. 2,893 오후 2:54 - 2020년 4월 5일 트위터 광고 정보 및 개인정보 보호 354명의 사람들이 이 주제에 대해 이야기하고 있습니다. Musk의 설명 에 따르면 액체 산소 챔버가 액체 질소로 완전히 채워진 메탄 탱크의 스트레스에 저항 할 정도로 충분히 가압되지 않았기 때문에 차량이 고장 났다 는 것이 밝혀졌습니다. 이것은 액체 질소가 시뮬레이션하는 극저온 메탄보다 거의 25 % 무겁다는 사실을 소수의 사람들이 고려하지 않았 음을 의미합니다. 그러나 수백만 달러에 달하는 프로토 타입과 몇 달 간의 작업이 손실되었지만 SpaceX는 자신있게 SN4를 계속 작업 할 수 있습니다. 같은 트위터 스레드에서 머스크는 동일한 프레임에서 3 개의 작전 랩터를 공개했다. 랩터 엔진으로 SN4 구동 스타쉽 SN3이 지난주 테스트에서 살아남 았다면,이 기관의 계획은 랩터 엔진 3 개 중 하나 또는 모두를 시작하고 정적으로 발사하는 것이었다. 성공적인 정적 화재 테스트에 이어 완벽한 스타쉽 데뷔 비행 테스트가 이어졌습니다. 하지만 이제 사향 말한다 스페이스 엑스는 여전히 로켓의 추력 섹션을 다시 사용할 수, 기관의 우주선 시험 계획은 SN4, 다음의 완전한 프로토 타입에 초점을 맞출 것이다. SN4가 SN3의 구조 요소를 거의 또는 전혀 재사용하지 않을 가능성이 있지만 결국 몇 주 정도 지연 될 수 있습니다. 4 월 4 일에 완료된 특정 조립 단계를 고려할 때 Starship SN4는 생산 속도, 설정 및 테스트 속도가 향상되지 않았다고 가정하여 4 주 안에 출시 될 예정입니다. 그러나 SpaceX를 알면 로켓을 완전히 쌓아서 더 빨리 테스트 할 수 있습니다. 스타쉽이 또 다른 극저온 증명 테스트를 수행하기 위해 몇 주를 기다려야 할 것으로 보입니다. 그런 다음 설치된 하나 이상의 랩터 엔진의 힘을 목격하십시오.
폴라 투도 란 그녀의 글에 대한 열정으로 잘 알려진 Paula는 Dual Dove의 과학 및 건강 분야에 기여하고 있습니다.
.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
.COVID-19 백신 후보, 약속, 연구 결과
데이트: 2020 년 4 월 2 일 출처: 피츠버그 대학교 요약: 과학자들은 COVID-19 전염병을 일으키는 새로운 코로나 바이러스 인 SARS-CoV-2에 대한 잠재적 백신을 발표했습니다. 쥐에서 시험 할 때, 손가락 끝의 패치를 통해 전달 된 백신은 바이러스를 중화시키기에 충분한 양으로 SARS-CoV-2에 특이적인 항체를 생산합니다. 공유: 전체 이야기 의료 연구 개념 (재고 이미지). | 크레딧 : © tilialucida / stock.adobe.com
피츠버그 대학교 의과 대학 과학자들은 오늘 COVID-19 전염병을 일으키는 새로운 코로나 바이러스 인 SARS-CoV-2에 대한 잠재적 백신을 발표했습니다. 마우스로 시험 할 때, 손가락 크기의 패치를 통해 전달 된 백신은 바이러스를 중화시키기에 충분한 양으로 SARS-CoV-2에 특이적인 항체를 생성합니다. 이 논문은 오늘날 등장 EBioMedicine 으로 게시, 란셋 및 COVID-19에 대한 후보 백신을 설명 외부 기관의 동료 과학자들로부터 비판 이후에 게시 된 최초의 연구이다. 연구진은 초기 코로나 바이러스 전염병이 발생했을 때 이미 토대를 마련했기 때문에 신속하게 행동 할 수있었습니다. "우리는 2003 년에 SARS-CoV와 2014 년에 MERS-CoV에 대한 이전 경험이있었습니다. SARS-CoV-2와 밀접한 관련이있는이 두 바이러스는 우리에게 스파이크 단백질이라고 불리는 특정 단백질이 면역을 유도하는 데 중요하다는 것을 알려줍니다 Pitt School of Medicine의 부교수 인 Andrea Gambotto 박사는“우리는이 새로운 바이러스와 싸울 곳을 정확히 알고 있었다”고 말했다. "이것이 백신 연구에 자금을 지원하는 것이 중요한 이유입니다. 다음 유행성 독감이 어디서 나올지 알 수 없습니다." "이 백신을 신속하게 개발할 수있는 능력은 공동 연구와 공동 연구를 수행하는 다양한 분야의 전문 지식을 갖춘 과학자들의 결과"라고 Pitt 's의 피부과 교수 겸 의장 인 Louis Falo 박사 의과 대학 및 UPMC. 임상 시험에 막 들어간 실험적 mRNA 백신 후보와 비교하여,이 논문에서 설명 된 백신 (피츠버그 코로나 바이러스 백신의 약자 인 PittCoVacc)은 실험실에서 만들어진 바이러스 성 단백질 조각을 사용하여보다 확립 된 접근법을 따릅니다. 면역을 구축하십시오. 현재 독감 예방 주사와 같은 방식입니다. 연구원들은 또한 효능을 높이기 위해 마이크로 니들 어레이 (microneedle array) 라 불리는 약물을 전달하는 새로운 접근법을 사용했다. 이 배열은 400 개의 작은 바늘로 구성된 손가락 끝 크기의 패치로, 스파이크 단백질 조각을 피부에 전달하여 면역 반응이 가장 강합니다. 패치는 반창고처럼 진행되며 설탕과 단백질 조각으로 구성된 바늘은 단순히 피부에 용해됩니다. 팔로 박사는“우리는 천연두 백신을 피부에 전달하는 데 사용 된 독창적 인 스크래치 방법을 기반으로 개발되었지만 환자에게보다 효율적이고 재현 가능한 환자를위한 첨단 버전으로 개발했다”고 말했다. "실제로는 고통스럽지 않습니다. 벨크로와 같은 느낌입니다." 이 시스템은 확장 성이 뛰어납니다. 단백질 조각은 SARS-CoV-2 스파이크 단백질을 발현하도록 조작 된 배양 된 세포 층의 층인 "세포 팩토리"에 의해 제조되며, 이는 수율을 곱하기 위해 더 쌓일 수있다. 단백질 정제는 또한 산업 규모로 수행 될 수있다. 마이크로 니들 어레이의 대량 생산은 원심 분리기를 사용하여 단백질-당 혼합물을 주형으로 방사하는 것을 포함한다. 백신은 일단 제조되면 필요할 때까지 실온에서 보관할 수있어 운송 또는 보관 중에 냉장 할 필요가 없습니다. Gambotto는“대부분의 백신은 처음부터 확장 성을 다루지 않아도됩니다. "그러나 당신이 첫 번째 요구 사항 인 대유행에 맞서 백신을 빨리 개발하려고 할 때." 마우스에서 시험했을 때, PittCoVacc는 마이크로 니들 찌름 후 2 주 이내에 SARS-CoV-2에 대한 항체 서지를 발생시켰다. 이 동물들은 아직 장기적으로 추적되지는 않았지만, MERS-CoV 백신을 접종 한 생쥐는 바이러스를 중화하기에 충분한 수준의 항체를 생산했으며, 지금까지 SARS의 항체 수준은 -CoV-2 백신 접종 동물도 같은 추세를 따르는 것 같습니다. 중요하게도, SARS-CoV-2 마이크로 니들 백신은 감마 방사선으로 철저히 멸균 한 후에도 그 효능을 유지합니다. 이는 사람에게 사용하기에 적합한 제품을 만들기위한 핵심 단계입니다. 저자들은 현재 미국 식품의 약국 (Food and Drug Administration)으로부터 새로운 임상 시험 승인을 신청하는 중이다. 팔로 박사는“환자에서의 테스트는 일반적으로 적어도 1 년 이상이 필요할 것이다. "이러한 특정 상황은 지금까지 본 것과는 다르므로 임상 개발 프로세스가 얼마나 오래 걸릴지 알 수 없습니다. 최근에 발표 된 정상 프로세스의 개정은 우리가 더 빠르게 발전 할 수 있음을 시사합니다." 이 연구에 대한 추가 저자는 Eun Kim, Geza Erdos, Ph.D., Shaohua Huang, Thomas Kenniston, Stephen Balmert, Cara Donahue Carey, Michael Epperly, Ph.D., William Klimstra, Ph.D. 및 Emrullah Korkmaz, Ph.D., 모든 피트; 에라스무스 메디컬 센터의 Bart Haagmans. 이 연구에 대한 자금은 국립 알레르기 및 감염증 연구소 보조금 R21-AI114264, 국립 관절염 및 근골격계 및 피부 질환 보조금 R01-AR074285, R01-AR071277 및 R01-AR068249 및 국립 암 연구소 보조금 T32-CA175294에 의해 제공되었습니다.
https://www.sciencedaily.com/releases/2020/04/200402144508.htm
.시험 약물은 조작 된 인간 조직에서 COVID-19의 초기 단계를 상당히 차단할 수 있습니다
데이트: 2020 년 4 월 2 일 출처: 브리티시 컬럼비아 대학교 요약: 국제 팀은 SARS-CoV-2가 숙주를 감염시키는 데 사용하는 세포 문을 효과적으로 차단하는 시험 약을 발견했습니다. 공유: 전체 이야기 SARS-CoV-2 코로나 바이러스 일러스트 (재고 이미지). | 크레딧 : © Kateryna_Kon / stock.adobe.com SARS-CoV-2 코로나 바이러스 일러스트 (재고 이미지). 크레딧 : © Kateryna_Kon / Adobe Stock
브리티시 컬럼비아 대학의 연구원 인 Josef Penninger 박사가 이끄는 국제 팀은 SARS-CoV-2가 숙주를 감염시키는 데 사용하는 세포 문을 효과적으로 차단하는 시험 약을 발견했습니다. 오늘 Cell에 발표 된 이번 발견 은 4 월 2 일 현재 981,000 명 이상의 사람들에게 영향을 미치고 전 세계 50,000 명의 생명을 주장한 새로운 코로나 바이러스의 조기 감염을 막을 수있는 치료제로 약속되어 있습니다. 이 연구는 COVID-19를 유발하는 바이러스 인 SARS-CoV-2의 주요 측면과 세포 수준에서의 상호 작용은 물론 바이러스가 혈관과 신장을 감염시키는 방법에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다. "우리는 우리의 결과가 전례없는이 유행성 전염병 치료를위한 새로운 약물 개발에 영향을 끼치기를 희망한다"고 UBC 의학부 교수, 생명 과학 연구소 소장, 캐나다의 기능 유전학 연구 위원 150 명 UBC. "이 연구는 밴쿠버의 STEMCELL Technologies에서 Ryan Conder 박사의 위장병 그룹, 스페인의 Nuria Montserrat 박사, 토론토의 Haibo Zhang 박사 및 Art Slutsky 박사, 특히 스웨덴의 Ali Mirazimi의 전염성 생물학 팀을 포함한 학계 연구자와 기업 간의 놀라운 협력에서 비롯되었습니다. 이 질병의 병리를 더 잘 이해하고 획기적인 치료 옵션을 제공하기 위해 몇 주 동안 주야로 끊임없이 노력하고 있습니다. " 세포막 표면의 단백질 인 ACE2는 SARS-CoV-2의 스파이크 당 단백질에 대한 주요 수용체로서이 발병의 중심 단계에있다. 초기 연구에서, 토론토 대학교 (University of Toronto)와 비엔나 분자 생물학 연구소 (Penning of Molecular Biology)의 Penninger와 동료들은 ACE2를 처음 발견했으며, 살아있는 유기체에서 ACE2는 SARS의 주요 수용체이며 2003 년에 전 세계적으로 위협이되는 바이러스 성 호흡기 질환이라는 사실을 발견했습니다 그의 실험실은 또한 단백질을 심혈관 질환 및 폐 기능 부전과 연결시켰다. COVID-19 발생이 전 세계로 계속 확산되고 있지만, 임상 적으로 입증 된 항 바이러스 요법이나 분자 수준에서 중요한 SARS-CoV-2 수용체 ACE2를 표적으로하는 치료법의 부재는 의료 서비스 제공자에게 빈약 한 무기고를 의미했습니다. COVID-19의 중증 사례를 치료하십시오. "우리의 새로운 연구는 APN01 (인간 재조합 가용성 안지오텐신 전환 효소 2-hrsACE2)이라는 약물이 곧 유럽 생명 공학 회사 인 Apeiron Biologics에 의해 임상 시험에서 시험 될 것이라는 매우 직접적인 증거를 제공합니다. 세인트 마이클 병원의 바이오 메디컬 사이언스 과학 연구소의 과학자이자 연구의 공동 연구자 인 토론토 대학교의 교수 인 Art Slutsky 박사는“COVID-19에 대한 항 바이러스 요법”이라고 말합니다. 현재의 연구에서 분석 된 세포 배양에서, hrsACE2는 코로나 바이러스 부하를 1,000-5,000의 인자만큼 억제 하였다. 인간 줄기 세포에서 자란 오가 노이드 인 인간 혈관과 신장의 복제 된 복제물에서 연구원들은 바이러스가 이들 조직에서 직접 감염되어 복제 될 수 있음을 보여주었습니다. 이것은 질병의 발병에 관한 중요한 정보를 제공하고 COVID-19의 중증 사례가 다기관 부전 및 심혈관 손상의 증거로 존재한다는 사실을 제공합니다. 임상 등급 hrsACE2는 또한 이들 조작 된 인간 조직에서 SARS-CoV-2 감염을 감소시켰다. "오르가 노이드를 사용하면 이미 다른 질병에 사용되고 있거나 검증되기에 가까운 치료를 매우 민첩한 방식으로 테스트 할 수 있습니다. 시간이 짧은 순간에 인간 오가 노이드는 테스트에 소비하는 시간을 절약합니다. 스페인 카탈로니아 바이오 엔지니어링 연구소의 ICREA 교수 인 누리아 몬세 라트 (Núria Montserrat)는“인간 환경에 새로운 약물”이라고 말했다. Penninger는“COVID-19를 일으키는 바이러스는 최초의 SARS 바이러스와 밀접한 형제 자매입니다. "우리의 이전 연구는 ACE2를 SARS-CoV-2의 진입 게이트로 신속하게 식별하는 데 도움이되었으며, 이는 질병에 대해 많은 것을 설명합니다. 이제 우리는 바이러스를 잡아내는 수용성 형태의 ACE2가 매우 합리적 일 수 있음을 알고 있습니다 "바이러스가 우리를 감염시키기 위해 반드시 가져야하는 문을 목표로하는 치료법.이 끔찍한 전염병에 대한 희망이 있습니다." 이 연구는 COVID-19 발생에 대처하기위한 조치의 개발, 테스트 및 구현을 가속화하는 데 중점을 둔 비상 자금을 통해 캐나다 연방 정부가 부분적으로 지원했습니다.
스토리 소스 : University of British Columbia에서 제공하는 자료 . 참고 : 스타일과 길이에 맞게 내용을 편집 할 수 있습니다. 저널 참조 : Vanessa Monteil, Hyesoo Kwon, Patricia Prado, Astrid Hagelkrüys, Reiner A. Wimmer, Martin Stahl, Alexandra Leopoldi, Elena Garreta, Carmen Hurtado Del Pozo, Felipe Prosper, Jp Romero, Gerald Wirnsberger, Haibo Zhang, Arthur S. Slutsky, Ryan Conder , Nuria Montserrat, Ali Mirazimi, Josef M. Penninger. 임상 등급의 가용성 인간 ACE2를 사용한 조작 된 인간 조직에서의 SARS-CoV-2 감염의 억제 . 제출 : 2020 DOI : 10.1016 / j.cell.2020.04.004
https://www.sciencedaily.com/releases/2020/04/200402144526.htm
.캐나다 대학의 과학자들이 개발 한 COVID-19의 유망한 신약
2020 년 4 월 5 일 약과 건강
전 세계적으로 COVID-19 질병을 퍼뜨리는 코로나 바이러스 인 SARS-CoV-2를 차단하는 것으로 보이는 실험 약물은 Josef Penninger 박사가 이끄는 브리티시 컬럼비아 대학교 (University of British Columbia)의 연구팀에 의해 만들어졌습니다. Cell에 발표 된 관련 연구에서, 연구원들은이 새로운 약물이 새로운 코로나 바이러스가 세포에 들어 가려고 할 때 새로운 코로나 바이러스를 차단하는 것으로 보이면 첫 번째 결과가 유망 해 보인다고 제안합니다. 다시 약물에 의해 표적화 된 세포 표면의 단백질은 ACE2이다. 살아있는 유기체에서이 단백질은 2003 년에 퍼진 호흡기 질환 인 SARS의 핵심 수용체입니다. "우리의 새로운 연구는 APN01 (안지오텐신 2를 재조합하는 인간 가용성 효소)라는 약물의 필요성에 대한 직접적인 증거를 제공합니다. hrsACE2)-유럽 생명 공학 회사 인 Apeiron Biologics가 임상 연구에서 곧 테스트 할 예정이며, COVID-19의 항 바이러스 요법으로 유용합니다. "St. Michael 's 병원의의 생명 과학 연구소의 과학자 인 Art Slutsky는 다음과 같이 설명합니다. 이 연구의 또 다른 저자 인 토론토 대학교. 실험실에서 일부 세포 배양에서 테스트 한이 새로운 약물은 코로나 바이러스의 양을 1,000-5,000 배 억제 할 수 있음을 보여주었습니다. 또한 연구진은 실험실에서 설계된 혈관과 인간 신장 (인간 줄기 세포에서 자른 오가 노이드)의 복제본을 사용하여 SARS-CoV-2 바이러스도 이러한 조직에서 감염되고 복제 될 수 있음을 보여 주었다. 스페인 카탈로니아의 생명 공학 연구소 연구원 인 Núria Montserrat는 오르가 노이드의 사용에 밑줄을 긋고 있습니다. 인체 내부.
통찰력
시험 약물은 조작 된 인간 조직 ( IA ) 에서 COVID-19의 초기 단계를 상당히 차단할 수있다 COVID-19 : 셀 프레스 ( IA ) (PDF 연구) 관련 기사 코로나 바이러스 SARS-CoV-2, 연구자들은 잠재적 인 약물을 식별합니다 (6/3/2020) Remdesivir, 대조는 코로나 복제하는 방법을 새로운 연구 발견한다 (2020년 2월 28일) COVID-19의 항 고혈압제? 새로운 연구에 따르면 증거가 없다 (2/4/2020) 일본 과학자에 따르면 Nafamostat 약물은 COVID-19 바이러스에 대항 할 수 있습니다 (1/4/2020) 과학자 팀에 따르면 COVID-19 코로나 바이러스는 자연적으로 발생합니다 (18/3/2020) 중국 코로나 바이러스, 새로운 연구에 따르면 SARS 바이러스와 유사하게 전염 됨 (1/2/2020) 프랑스와 미국, COVID-19 (17/3/2020)에 대한 약물 Kevzara 시험 시작 COVID-19, 45 세 (16/3/2020)에 이미 주사 된 새로운 mRNA-1273 백신에 대한 테스트가 미국에서 시작됩니다
.트럼프, 전 세계 바이러스 사망자 60,000 명 돌파
크레딧 : CC0 Public Domain
2020 년 4 월 5 일 도널드 트럼프 미국 대통령은 일요일 영국의 엘리자베스 2 세 (Elizabeth II)의 드문 연설에 앞서, 미국인들이 앞으로 며칠 동안 "매우 끔찍한"수의 코로나 바이러스 사망을지지 할 것을 경고했다. COVID-19의 유행성 전염병으로 인한 전 세계 사망자가 60,000 명 이상으로 급증했으며 유럽은 바이러스의 잔인 함을 계속 견뎌냈으며 이로 인해 지구의 거의 절반이 집에 갇혔습니다. 존스 홉킨스 대학교 (Johns Hopkins University)의 집계에 따르면, 전 세계적으로 120 만 건 이상이 확인되었으며, 작년 말 중국에서 바이러스가 처음 출현 한 이래 약 65,000 명이 사망했다. 트럼프 대통령은 미국이 "정말 나쁜 숫자"와 함께 "매우 끔찍한시기"에 들어 섰다고 말했다. 백악관에서 "이번은 아마도 가장 힘든 주일 것"이라고 말했다. "많은 죽음 이있을 것이다 ." 동시에 대통령은 감염이 30 만 명을 넘어 섰던 미국은 영원히 폐쇄 상태를 유지할 수 없다고 강조했다. "완화는 효과가 있지만 다시 우리나라를 파괴하지는 않을 것"이라고 그는 말했다. "처음부터 말씀 드렸습니다. 치료법은 문제보다 나빠질 수 없습니다." 유럽에서 45,000 명이 넘는 전 세계 사망자가 발생했으며 영국은 매일 42,000 명의 사망자 중 4,300 명이 사망했습니다. 엘리자베스 2 세 여왕은 일요일에 사람들이 코로나 바이러스가 제기 한 도전에 부딪 히도록 독려하는 "개인적으로 깊은"연설을하고, 일선 의료진에게 개인적으로 감사한다. 토요일에 발표 된 추출물에 따르면“수년 동안 모든 사람들이이 도전에 어떻게 대응했는지 자부심을 가질 수 있기를 희망한다. 사람들이 코로나 바이러스의 확산을 막기 위해 사람들이 실내에 머물도록 강요함에 따라 전염병이 세계 경제를 망치고 있습니다. 정부는 고통을 완화하기 위해 대규모의 전례없는 부양책 프로그램을 시작했지만 경제학자들은 위기가 수백만 개의 일자리를 잃어 빈곤 수준을 악화시킬 수 있다고 경고했다. 이라크와 같은 빈국은 가난한 자에게 음식을 제공하기 위해 자선 단체와 자원 봉사자들이 모여 어려움을 겪고 있습니다. 이라크 자원 봉사 무스타파 이사 (Mustafa Issa)는 2014 년 3 분의 1을 휩쓸었던 이슬람 국가 지하드 그룹을 언급하면서 "이것은 데쉬보다 더 위험하다"고 말했다. 이탈리아에서 조석? 바티칸에서 교황 프란치스코는 자신의 종려 주일 미사를 생중계 할 것으로 예상됩니다. 성 베드로 광장은 일반적으로 가톨릭 신자들에게 포장되어 있지만 올해는 코로나 바이러스 격리 조치로 인해 비워 질 것입니다. 그러나 주말 동안 유럽에서 고무적인 소식이있었습니다. 가장 치열한 이탈리아는 처음으로 집중 치료 바이러스 사례가 금요일 4,068 개에서 토요일 3,994 개로 감소한 것을보고 환호했습니다. 가장 신중한 이탈리아 보건 당국자들조차도이 수치가 제 2 차 세계 대전 이후 직면 한 가장 치명적인 재앙으로 조류가 돌고 있다는 증거로이 수치를 포착했습니다. 민병대 보호 국장 인 안젤로 보렐리 (Angelo Borrelli)는 "이것은 매우 중요한 데이터 포인트"라고 덧붙였다. 이탈리아 전역에서 새로운 감염이 매일 증가하고 있습니다. 토요일에 681 명이 새로 사망했으며, 일주일 전 거의 1,000 명에서 최고치로 떨어졌다. 거의 총 폐쇄 상태에있는 스페인은 809 명의 사망자와 함께 코로나 바이러스 관련 사망자가 매일 두 번 연속 하락했습니다. 스페인의 총 사망자 수는 11,947 명으로 이탈리아에 이어 두 번째입니다. 페드로 산체스 스페인 총리는 4 월 25 일까지 새로운 사건의 수는 줄어든다고 밝혔지만이 나라의 폐쇄는 연장됐다고 발표했다. (A)에서 야전 병원 환자가 퇴원 할 건강한 충분했다 때마다 컨퍼런스 센터에서 설정 마드리드, 직원들은 박수를. 그 중 하나는 59 세의 건축가 Eduardo Lopez로, "부드러움과 엄청난 양의 인류로"그를 돌보는 직원들에게 "10/10"등급을 부여했습니다. '우리는 당신이 필요합니다' 미국의 진원지 인 뉴욕주는 하루에 630 명이 사망했으며 앤드류 쿠 오모 주지사는 최악의 상황은 아직 오지 않았다고 경고했습니다. 주정부는 총 3,565 명이 사망했습니다. Cuomo는 또한 이미 긴장된 병원이 준비되지 않았다고 경고했습니다. 뉴욕시는 면허를 가진 의료진에게 서비스 자원 봉사를 요청했습니다. 빌 드 블라시오 시장은“이번 전투에 아직 참여하지 않은 사람이라면 누구나 필요하다. 트럼프 대통령은 대부분 의사와 간호사 인 1,000 명의 군인들이 도시를 돕기 위해 배치 될 것이라고 말했다. 마스크를 켜십시오 최근 미국, 독일, 프랑스를 포함한 몇몇 서구 국가에서는 보호자들만이 자신의 얼굴을 가릴 필요가 있다고 말했지만 공개적으로 마스크를 사용하도록 권장했습니다. U 턴은 일부 시민들을 화나게하고 혼란스러워했으며 DIY 마스크에 대한 온라인 자습서를 쏟아 부었다. 일부 코로나 바이러스 는 기침과 재채기뿐만 아니라 말하기와 호흡을 통해 확산 될 수 있다고 일부 연구 결과에 따라 조언을 받았습니다. 미국 당국은 간단한 수제 마스크 나 스카프를 착용하면 감염률이 크게 높아질 수 있다고 말했다. 세계 보건기구 (WHO)는이 지침을 검토하고 있지만 마스크가 "안심 한 안보"를 줄 수 있다고 우려해 사람들이 손을 씻거나 사회적 거리를 두는 것에 대해 더 우연히 생각하게했다. 더 탐색 마스크 교체에 대한 조언으로 전 세계 바이러스 수신자가 60,000 명 돌파
https://medicalxpress.com/news/2020-04-trump-toughest-week-global-virus.html
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