NASA 덕분에 지구상에서 연구 할 수있는 은하 우주 광선
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.Columbia Astronomer Estimates the Odds of Extraterrestrial Life and Intelligence Emerging in Alien Worlds
컬럼비아 천문학 자, 외계 세계에서 나타나는 외계 생명체와 지능의 승률 추정
주제 :천문학천문학콜롬비아 대학교 으로 컬럼비아 대학 2020년 5월 19일 태양계 밖의 생명체 새로운 연구에서는 베이지안 통계를 사용하여 태양계 이외의 생명과 지능의 가능성을 평가합니다. 크레딧 : Amanda Carden
새로운 연구는 베이지안 통계를 사용하여 외계 생명체가 어떻게 지구를 넘어 진화 할 수 있는지에 대해 밝힙니다. 인류는 고대부터 우주에서 우리가 혼자 있는지 궁금해하고 있습니다. 우리는 지구의 환경이 지구를 지탱할만큼 안정적이 되 자마자 생명이 상대적으로 빠르게 시작되었다는 지질 학적 기록을 알고 있습니다. 또한 오늘날의 기술 문명을 만들어 낸 최초의 다세포 유기체는 약 40 억 년 동안 진화하는 데 훨씬 오래 걸렸다는 것도 알고 있습니다. 그러나 생명이 지구에 언제 처음 나타 났는지 알면서도 과학자들은 생명이 어떻게 발생했는지 이해하지 못하며, 이는 우주의 다른 곳에서 생명을 찾을 가능성에 중요한 영향을 미칩니다. 컬럼비아 천문학과의 조교수 인 데이비드 키핑 (David Kipping)은 오늘 국립 과학원 (National Academy of Sciences) 에서 발간 된 새로운 논문에서 베이지안 추론 (Bayesian Inference)이라는 통계 기술을 사용한 분석이 어떻게 외계 생명체가 얼마나 복잡한 지에 대해 밝힐 수있는 방법을 보여줍니다 외계 세계. Kipping은“진화의 타임 라인과 관련하여 생명의 빠른 출현과 인류의 늦은 진화는 확실히 암시 적”이라고 말했다. "그러나이 연구에서는 사실이 우리에게 말하는 것을 실제로 정량화 할 수 있습니다." 그의 분석을 수행하기 위해 Kipping은 인생과 인류의 진화에 대한 최초 증거의 연대기를 사용했습니다. 그는 지구의 역사가 반복 될 때 생명과 지능이 얼마나 자주 나타날지를 물었고, 시계를 반복해서 다시 실행했습니다. 그는 네 가지 가능한 답변의 관점에서 문제의 틀을 잡았습니다. 인생은 일반적이며 지능은 발달하고, 삶은 드물지만 종종 지능은 발달하고, 삶은 일반적이며 거의 지능을 발달시키지 않으며, 결국 삶은 드물고 지능을 거의 발달시키지 않습니다. 이 베이지안 통계적 추론 방법은 증거 또는 정보가 이용 가능 해짐에 따라 가설의 확률을 업데이트하는 데 사용됩니다. 모델링 될 시스템에 대한 사전 신념을 제시 한 다음 데이터와 결합하여 결과의 확률을 제시합니다. Kipping은“이 기술은 배팅 확률과 비슷합니다. "이것은 당신의 입장에 대한 새로운 증거의 반복적 인 테스트를 장려합니다. 본질적으로 사건의 가능성에 대한 당신의 추정치를 구체화하는 긍정적 인 피드백 루프입니다." 이 네 가지 가설에서 Kipping은 베이지안 수학 공식을 사용하여 모델을 서로 비교합니다. “베이지안 추론에서는 사전 확률 분포를 항상 선택해야합니다. "그러나 여기서 중요한 결과는 희귀 수명 시나리오와 일반 수명 시나리오를 비교할 때 일반적인 시나리오가 항상 희귀 시나리오보다 적어도 9 배 더 높다는 것입니다." 이 분석은 탄소 13이 고갈 된 지르콘 퇴적물에서 발견되는 지구 해양 형성 후 3 억년 내에 생명이 생겨났다는 증거를 바탕으로하며, 이는 지구의 생애 맥락에서 매우 빠른 시작입니다. 키핑은 지능이 얼마나 자주 발달하는지의 진정한 가치에 따라 비율이 적어도 9 : 1 이상이라고 강조합니다. Kipping의 결론은 지구와 비슷한 조건과 진화하는 시간 선을 가진 행성이 공통적이라면 다른 행성에서 생명이 자발적으로 출현하는 데 거의 문제가 없음을 시사합니다. 그리고 외계 생명체가 복잡하고 차별화되고 지능적 일 가능성은 무엇입니까? 여기에서 Kipping의 문의는 덜 확실하며 지능적인 삶에 유리한 3 : 2 확률을 발견합니다. 이 결과는 인류가 거주 할 수있는 지구 창에서 상대적으로 늦게 출현함에 따라 발생하며, 이는 개발이 쉽지 않았거나 보장 된 과정이 아님을 나타냅니다. 그는“우리가 지구의 역사를 다시 연주한다면 지능의 출현은 실제로 일어날 가능성이 거의 없다”고 말했다. Kipping은이 연구의 확률이 압도적이지 않고 50:50에 가까우며, 그 결과는 가설에 대한 온화한 멍청이로 취급되지 않아야한다고 지적합니다. Kipping은“이 분석은 확실성이나 보증을 제공 할 수 없으며 지구상에서 일어난 일에 기반한 통계적 확률 만 제공 할 수 있습니다. “아직 고무적인 삶으로 가득한 우주의 경우가 선호되는 내기입니다. 지구를 넘어 세계에서 지능적인 삶을 찾는 것은 결코 낙담해서는 안됩니다.”
참조 : 2020 년 5 월 18 일, 데이비드 키핑 (Navid Kipping),“ National Academy of Sciences . DOI : 10.1073 / pnas. 1921655117
.Scientists use pressure to make liquid magnetism breakthrough
과학자들은 압력을 사용하여 액체 자성을 획기적으로 만듭니다
안드레 살레스, 아르곤 국립 연구소 자성 물질의 샘플이 스핀 액체 상태로 가압됨에 따라 아티스트의 전자 스핀 렌더링이 좌절됩니다. 크레딧 : Daniel Haskel MAY 19, 2020
수수께끼처럼 들립니다. 두 개의 작은 다이아몬드를 가져다가 작은 자석을 넣고 아주 천천히 짜면 어떻게됩니까? 답은 자성 액체이며, 이는 직관적이지 않습니다. 액체는 압력 하에서 고체가되지만 일반적으로 다른 방법은 아닙니다. 그러나이 특별한 중요한 발견은, 고급 광자 소스 (APS)에서 일하는 연구원들로 구성된 팀에 의해 발표, DOE의 아르곤 국립 연구소 (Argonne National Laboratory)에서 과학 사용자 시설의 에너지 (DOE) 사무실의 미국학과,에 새로운 통찰력을 가진 과학자를 제공 할 수 있습니다 높은 온도 초전도 및 양자 컴퓨팅. 과학자와 엔지니어는 수십 년 동안 초전도 물질을 사용해 왔지만 고온 초전도체가 저항없이 전기를 전도 하는 정확한 과정 은 양자 역학적 미스터리로 남아 있습니다. 초전도체의 주요 징후는 저항 손실과 자기 손실입니다. 고온 초전도체는 액체 질소 (화씨 -320도) 이상의 온도에서 작동 할 수 있어 전력망의 무손실 전송 라인 및 에너지 분야의 기타 응용 분야에 적합합니다. 그러나 고온 초전도체가 어떻게이 상태를 달성하는지는 아무도 모른다. 이러한 지식은 에너지 보존 전력망에서 초전도체를 실물 크기로 구현하는 데 필요한 주변 온도로 이러한 물질의 작동 온도를 높이는 데 필요합니다. 프린스턴 대학의 후기 이론가 필 앤더슨 (Phil Anderson)이 1987 년에 발표 한 한 가지 아이디어는 양자 스핀 액체 상태 로 재료를 넣는 것과 관련이 있으며, 앤더슨은 고온 초전도성을 유발할 수 있다고 제안했다. 핵심은 각 물질의 원자에서 전자의 스핀이며, 특정 조건 하에서 "충분한"상태로 자신을 정렬 된 패턴으로 배열 할 수없는 상태로 조금씩 움직일 수있다. 이러한 좌절을 완화하기 위해 전자 스핀 방향은 시간이 변동하고 액체처럼 짧은 시간 동안 인접한 스핀과 만 정렬됩니다. 고온 초전도에 필요한 전자쌍 형성을 도울 수있는 것은 이러한 변동이다. 아르곤 느 엑스레이의 물리학 자이자 그룹 리더 인 다니엘 하스켈에 따르면, 압력은 전자 스핀 사이의 분리를 "조정"하고 자석을 좌절 된 상태로 끌어 당기는 방법을 제공한다. 과학 부서 (XSD)는 APS에서 일련의 실험을 통해 리서치 팀을 이끌었습니다. 이 팀에는 아르곤 (Argonne) 물리학 자 길 버토 파브리스 (Gilberto Fabbris)와 물리학 자 김종우 (Jong-Woo Kim)와 김정호 (XSD)가 포함되었다. Haskel은 최근 에 Physical Review Letters 에 발표 된 그의 팀의 결과 가 스핀 액체 상태의 양자 적 특성을 결정적으로 보여주지 않는다고 말하고 있습니다. 그것을 확인하십시오. 그러나 그들은 느리고 꾸준한 압력을가함으로써 일부 자성 물질이 액체와 유사한 상태로 밀릴 수 있으며, 전자 회전을 방해하는 원자의 결정 배열을 유지하면서 전자 회전이 무질서 해지고 자성이 사라지는 것을 보여줍니다. . 연구원들은 전자 스핀이 무질서한 스핀 액체를 만들었을 것이라고 확신하지만, 스핀이 얽혀 있는지 확실하지 않다. 이것은 양자 스핀 액체의 표시 일 것이다. Haskel은 이것이 양자 스핀 액체라면이 방법으로 하나를 만들 수있는 능력은 넓은 의미를 가질 것이라고 말했다. Haskel은“일부 종류의 양자 스핀 액체는 오류없는 양자 컴퓨팅을 가능하게한다. 양자 스핀 액체는 스핀 상태의 중첩이며 변동하지만 얽힌 다.이 과정이 양자 중첩을 갖는 양자 스핀 액체를 생성한다면 양자 컴퓨터의 기본 구성 요소 인 큐 비트를 만들었을 것이다. " 그래서 팀은 무엇을했으며 어떻게 했습니까? 그것은 우리를 APS의 독특한 실험 설정의 일부인 다이아몬드로 다시 가져옵니다. 연구원들은 두 개의 다이아몬드 모루를 사용했는데, 보석 가게에서 볼 수있는 것과 비슷한 방식으로 넓게 좁고 평평한 가장자리를 사용했습니다. 그들은 더 작은 평평한 가장자리를 함께 배치하고, 그들 사이에 자성 재료 샘플 (이 경우 스트론튬-이리듐 합금)을 삽입하고 밀어 넣었다. Fabbris는“압력이 가해지면 원자가 서로 더 가깝게된다는 아이디어가있다. "우리는 그것을 천천히 할 수 있기 때문에 계속해서 할 수 있으며, 압력이 올라 가면서 샘플의 특성을 측정 할 수 있습니다." Fabbris는 압력이 천천히 가해 졌다고 말하면서 농담이 아니라고 말합니다. 이러한 각 실험은 약 1 주일 정도 걸렸으며 직경이 약 100 미크론 인 샘플이나 얇은 용지 한 장을 사용했다고 말했습니다. 연구자들은 어떤 압력 자성이 사라질지 알지 못했기 때문에 각각의 약간의 증가로 신중하게 측정해야했습니다. 그리고 지구에서 가장 깊은 참호 인 태평양의 마리아나 해구의 바닥에서 찾을 수있는 것보다 약 20 기가 파스칼에서 200,000 기압에 해당하는 압력이 사라지거나 약 200 배 더 많은 압력을가집니다. 전자의 스핀은 액체와 같이 단거리에 걸쳐 상관 관계를 유지했지만 1.5 켈빈 (화씨 -457도)의 낮은 온도에서도 무질서한 상태를 유지했습니다. Haskel은“스핀 액체 상태를 만드는 비결은 원자 배열에서 결정질 질서와 대칭성을 유지하는 것이 중요하다”고 말했다. 왜냐하면 원자 위치에서 임의의 무질서의 영향이 다른 자기 상태를 야기 할 수 있기 때문이다. 스핀 액체 상태의 독특한 특성. Haskel은 전자 블록을 도시 블록의 이웃에 비유합니다. 그들이 가까워 질수록 그들은 모두 서로 행복해지기를 원합니다. 목표는 그들이 서로 가까이 다가 가서 모든 이웃을 행복하게 유지할 수 없어서 도시 블록의 구조를 유지하면서 스핀 상호 작용을 "낙담하게"하는 것입니다. 연구팀은 샘플의 자성을 측정하기 위해 APS의 강력한 X- 선 이미징 기능을 사용했으며 Haskel과 Fabbris에 따르면 APS는 이러한 실험을 수행 할 수있는 미국의 유일한 시설입니다. 특히 Fabbris는 다른 모든 유형을 무시하고 한 유형의 원자에 집중하는 능력이 결정적이라고 말했다. Fabbris 박사는“샘플은 매우 작기 때문에 대학 실험실에서 다른 기술로 자기를 측정하려고하면 다이아몬드 모루 셀의 구성 요소에서 자기 신호를 포착 할 것입니다. "우리가 한 측정은 APS와 같은 광원 없이는 불가능합니다.이 기능은 독특합니다." 팀이 스핀 액체 상태를 달성 했으므로 다음은 무엇입니까? 양자 스핀 액체가 생성되었는지 확인하려면 더 많은 실험이 필요합니다. 미래의 실험은 스핀 액체 상태에서 스핀 다이내믹스와 상관 관계의 본질을보다 직접적으로 조사하는 것을 포함 할 것이다. 그러나 최근 결과에 따르면 초 유전성 및 양자 정보 과학에 대한 새로운 통찰력으로 이어질 수있는 이러한 어려운 양자 상태를 실현하기위한 경로를 제공한다고 Haskel 씨는 말했다. Haskel은 또한 기기의 밝기가 최대 1,000 배까지 증가하는 대규모 프로젝트 인 APS 업그레이드를 지적했습니다. 그는이 매혹적인 물질 상태에 대해 훨씬 더 깊은 조사를 할 수있을 것이라고 말했다. 그는 "양자 역학적 효과가 발견되기를 기다리는 것은 누구나 상상할 수있다"고 말했다.
더 탐색 미래 정보 기술 : 3 차원 양자 스핀 액체 공개 추가 정보 : D. Haskel et al., 압축 Sr2IrO4의 가능한 양자 파라 마그 네티즘, 물리적 검토 편지 (2020). DOI : 10.1103 / PhysRevLett.124.067201 저널 정보 : 실제 검토 서한 에 의해 제공 아르곤 국립 연구소 (Argonne National Laboratory)
https://phys.org/news/2020-05-scientists-pressure-liquid-magnetism-breakthrough.html
.Detecting individual nuclear spins with single rare-earth ions hosted in crystals
결정체에서 호스팅되는 단일 희토류 이온으로 개별 핵 스핀 탐지
작성자 : Ingrid Fadelli, Phys.org 크레딧 : Kornher et al. MAY 19, 2020 FEATURE
희토류 광물은 현재 LED, 충전식 배터리, 자석, 레이저 등을 포함하여 다양한 장치를 만드는 데 사용되는 유사한 특성을 가진 일종의 재료입니다. 이러한 물질의 전자 스핀은 결정체로 호스팅 될 수 있으며, 통신 대역 광자와 장기 스핀 양자 비트 사이의 인터페이스 역할을 할 수있는 고유 한 특성을 가진 시스템을 생성 할 수 있습니다. 흥미롭게도, 이러한 시스템은 주변 핵 스핀 과 상호 작용하는 전자 스핀을 제공 하므로 양자 메모리 도구의 개발에 특히 유용 할 수 있습니다. 그러나 지금까지는 희토류 관련 결정체에서 호스팅되는 근위 핵 스핀을 감지하거나 감지 할 수있는 연구원은 없었습니다. 년 에 등장 연구 피지컬 리뷰 레터스 (Physical Review Letters) , 슈투트가르트 대학과 베이징 계산 과학 연구 센터의 연구원이 인접 핵 스핀을 검출에 성공, 더 구체적으로, 그 근처에 하나의 세륨 3+ 이온은 이트륨 실리케이트 (YSO) 결정에서 호스팅. 그들의 연구 는 Nature Communications에 게재 된 이전 논문을 바탕으로 다른 결정체에서 호스팅되는 단일 희토류 이온의 일관된 특성을 탐구했다. "우리의 이전 연구는 YSO 결정보다 더 밀도가 높은 YAG 결정에 대해 수행되었으며 조사 된 전자 스핀에 대해 비교적 짧은 간섭 상호 작용 시간을 보여 주었다"고 연구를 수행 한 연구자 중 한 사람인 Roman Kolesov는 Phys에게 말했다. .org. "측정 된 일관성 시간은 약간 더 희석 된 핵 스핀 배스, 즉 여전히 YSO가 100 % 이트륨 -89 및 5 % 실리콘 -29 인 상당한 양의 핵 스핀 동위 원소를 갖는 다른 호스트 결정에서 세륨을 조사하도록 동기를 부여했다." 그들의 새로운 연구에서 Kolesov와 그의 동료들은 긴 일관성 시간으로 전자 스핀을 조사하기를 원했고, 결국 YSO 호스트 결정에서 희토류 물질을 조사하게되었다.
사실 충분히 긴 일관성 시간은 궁극적으로 그들이 외부 핵 스핀을 감지 할 수있게하는데, 이는 그들의 작업의 주요 목표였습니다. 크레딧 : Kornher et al.
이 연구를 수행 한 연구원 중 한 명인 Thomas Kornher는 "연구 된 희토류 이온의 형광 신호에 기초하여 개별 핵 스핀을 검출 할 수있다"고 Phys.org에 말했다. "우리 실험에서 우리는 원형 편광 레이저 펄스를 갖는 세륨 전자를 특정 스핀 상태로 여기시켰다. 마이크로파 장을 사용하여 스핀은 중첩 상태가되어 외부 핵 스핀의 교란을 포착 할 수있다." 콜레 소프 (Kolesov), Kornher와 그 동료들은 다른 일련의 레이저 펄스에 의해 발산 된 형광 신호로서 외부 핵 스핀의 섭동을 추출 할 수 있었다. 특히, 그들은 조밀 한 핵 방 사조에서 개별 외부 핵 방사의 신호를 성공적으로 추출했다. 따라서이 논문은 단일 희토류 이온을 환경에서 단일 핵 스핀을 감지하는 귀중한 프로브로 확립했습니다. "만약 양자 오류 정정 기법과 같은 양자 기술에서 다루기 쉬운 단일 핵 스핀을 잠재적으로 유용한 자원으로 생각한다면, 단일 희토류 이온을 기반으로 감지하면 광범위한 물질에 접근 할 수있게되며, 이는 현재 양자에 대해 고려 될 수있다 Kornher는 말했다. "광범위한 신소재는 희토류 이온을 고체 상태 호스트에 다용도로 도핑하는 것을 기반으로하며, 이는 레이저 물리학에 대한 연구에서 잘 연구 된 현장 건물입니다." 이 연구팀이 수행 한 최근의 연구는 결합 된 환경 핵 스핀을 기반으로하는 희토류 이온 시스템을 이용한 양자 메모리 응용의 개발을위한 새로운 가능성을 열어 줄 수있는 새로운 중요한 발견을 모았다. 향후 연구에서 Kolesov, Kornher 및 동료들은 핵 스핀에 접근 할 수있는 핵 스핀 초기화를 조사하고자합니다. 보다 구체적으로, 그들은 최근 연구에서 감지 된 개별 핵 스핀을 조작하고 양자 논리 게이트를 구현할 계획입니다. Kolesov는“우리 연구의 성과를 설명하는 한 가지 은유는 교통량이 많은 거리 (스핀 배스)가있는 거리에서 매우 조용한 모기 소리를들을 수 있다는 것입니다. "지금까지는 소리 만들을 수 있지만 다음 과제는 비행을 제어하고 여러 모기를 한 번에 약간 다른 목소리로 구별하여 제어하는 궁극적 인 목표입니다." 더 탐색 물리학 자들이 스핀 열화의 나노 스케일 역학에 빛을 비추다
추가 정보 : Thomas Kornher et al. 단일 희토류 전자 스핀을 이용한 개별 핵 스핀 감지, 물리적 검토 편지 (2020). DOI : 10.1103 / PhysRevLett.124.170402 P. Siyushev et al. 단일 희토류 스핀 큐 비트의 일관된 속성, Nature Communications (2014). DOI : 10.1038 / ncomms4895 저널 정보 : 신체 검토 서신 , Nature Communications
https://phys.org/news/2020-05-individual-nuclear-rare-earth-ions-hosted.html
.Galactic cosmic rays now available for study on Earth, thanks to NASA
NASA 덕분에 지구상에서 연구 할 수있는 은하 우주 광선
에 의해 과학의 공공 도서관 우주에서 우주 비행사들은 지속적으로 은하계의 우주 방사선에 충격을받으며, 고 에너지 이온의 혼합물로 구성되어 방사선 암, 심혈관 질환 및 중추 신경계의 잠재적 위험을 증가시킵니다. 비례 적으로, 많은 흰색과 파란색 트랙은 양성자와 헬륨 이온 타격을 나타내며, 더 두꺼운 색의 트랙은 산소, 탄소 및 철 핵과 같은 무거운 이온을 나타내며, 이는 트랙 당 세포, 조직 및 기관에 더 큰 손상을줍니다. 크레딧 : NASA MAY 19, 2020
우주 비행사들이 우주 방사선에 노출 될 때 직면하는 건강 위험을보다 잘 이해하고 완화하기 위해서는 실험실 조건 하에서 지구상의 은하 우주 광선 (GCR)의 영향을 테스트 할 수 있어야합니다. 2020 년 5 월 19 일 미국 NASA Langley Research Center의 Lisa Simonsen 의 공개 액세스 저널 PLOS Biology 에 게시 된 기사 는 NASA가 NASRL (NASA Space Radiation Laboratory)에서 지상 기반 GCR 시뮬레이터를 개발 한 방법을 설명합니다. Brookhaven National Laboratory에 있습니다. 은하 우주 광선은 에너지가 높은 양성자, 헬륨 이온 및 리튬에서 철에 이르는 높은 전하 및 에너지 이온 의 혼합물로 구성 되며 차폐하기가 매우 어렵습니다. 이 이온은 우주선 재료 및 인간 조직 과 상호 작용하여 1 차 및 2 차 입자의 복잡한 혼합 필드를 만듭니다. 생물학적 영향 이 무거운 이온과 이온의 혼합물로부터이 제대로 이해된다. NSRL은 최근에 개발 된 고속 빔 스위칭 및 제어 시스템 기술을 사용하여 단시간 내에 여러 이온 에너지 빔 조합간에 빠르고 반복적으로 전환 할 수있는 능력을 보여 주면서 더 무거운 이온이 전달하는 매우 적은 일일 복용량을 정확하게 제어 할 수있었습니다. 저자는 임무 관련 방사선 환경, 시설 제한 및 빔 선택, 필요한 하드웨어 및 소프트웨어 업그레이드, 동물 관리 및 취급 제약 조건의 균형을 맞추기 위해 시뮬레이터 개발 방법을 설명합니다. 2018 년 6 월, 33 개의 고유 한 이온 에너지 빔 조합이 빠른 우주 순서 (75 분 미만)로 전달되어 우주 비행사에서 우주 비행사들이 경험 한 GCR 환경을 누적 적으로 모방했습니다. 다음 10 월, 급성 및 고도로 분류 된 GCR 시뮬레이션 용량은 4 주 동안 3 가지 동물 모델 시스템에 전달되어 방사성 암 위험, 심혈관 질환 및 중추 신경계에 미치는 부작용에 대한 혼합 장 품질 및 선량률 영향을 조사했습니다. . 지난 30 년 동안 우주 방사선으로 인한 건강 위험 을 이해하는 것에 대한 대부분의 연구 는 단 에너지 단일 이온 빔의 급성 노출을 사용하여 수행되었습니다. 이제 동일한 동물 코호트에서 혼합 된 이온 필드를 공동으로 연구 할 수있어 동물의 수, 축산 및 연구 비용을 크게 줄일 수 있습니다. 이 업적은 중요한 진전을 보여 주며 새로운 방사선 생물학 연구 시대를 통해 장기간의 탐사 임무 또는 화성으로의 행성 간 여행 중에 우주 비행사가 직면 한 건강 위험에 대한 이해와 완화를 가속화 할 수 있습니다.
더 탐색 흐림 가능성이있는 흐린 날씨 : NASA에서 시뮬레이션 된 방사선 연구 추가 정보 : Simonsen LC, Slaba TC, Guida P, Rusek A (2020) NASA의 최초 지상 기반 은하 우주 광선 시뮬레이터 : 우주 방사선 생물학 연구의 새로운 시대를 열다. PLoS Biol 18 (5) : e3000669. doi.org/10.1371/journal.pbio.3000669 저널 정보 : PLoS Biology 공립 과학 도서관에서 제공
https://phys.org/news/2020-05-galactic-cosmic-rays-earth-nasa.html
Electrons break rotational symmetry in exotic low-temp superconductor
이국적인 저온 초전도체에서 전자가 회전 대칭을 깬다
작성자 : Ariana Manglaviti, Brookhaven National Laboratory, 과학자들은 스트론튬 루테 네이트 (스트론튬, 루테늄 및 산소를 포함하는 금속 초전도체)의 박막을 위에서 본 "태양 광선"구성으로 패턴 화했습니다. 그들은 0에서 360 도의 전체 범위를 커버하기 위해 10 도씩 총 36 개의 선을 방사형으로 배열했습니다. 각 막대에서 전류는 I +에서 I-로 흐릅니다. 그들은 선을 따라 수직으로 (금 접점 1-3, 2-4, 3-5, 4-6 사이) 전압을 가로로 전압을 측정했습니다 (1-2, 3-4, 5-6). 그들의 측정 결과, 스트론튬 루테 네이트의 전자는 결정 격자 구조로부터 예상치 못한 바람직한 방향으로 흐른다. 크레딧 : Brookhaven National Laboratory MAY 19, 2020
과학자들은 스트론튬, 루테늄 및 산소를 포함하는 금속 초전도체에서 전자 전하의 수송이 기본 결정 격자의 회전 대칭을 파괴한다는 것을 발견했습니다. 스트론튬 루테 네이트 결정은 정사각형과 같은 4 중 회전 대칭을 가지며, 이는 90도 회전 될 때 동일하게 보인다 (완전한 360도 회전과 동일 함). 그러나, 전기 저항은 직사각형과 같은 2 중 (180도) 회전 대칭을 갖는다. 5 월 4 일에 국립 과학원 (National Academy of Sciences) 의 논문에 발표 된 논문에서 발견 된이 '전자적 네마 티티'는 이 물질의 '전통적인'초전도성을 촉진 할 수있다. 비 전통적인 초전도체의 경우, 금속 전도의 표준 이론은 냉각시 저항없이 전기를 전도 할 수있는 방법 (즉, 열로 에너지 손실)을 설명하기에 부적절합니다. 과학자들이 적절한 이론을 제시 할 수 있다면, 거의 완벽한 에너지 효율을 달성하기 위해 고가의 냉각이 필요없는 초전도체를 설계 할 수 있습니다. 응고 된 물질 물리 및 재료 과학의 산화 분자 분자 빔 에피 택시 그룹의 선임 과학자이자 책임자 인 Ivan Bozovic은“우리는 금속이 원자의 고체 프레임 워크로서 전자가 가스 또는 액체처럼 흐르도록 상상한다”고 말했다. 미국 에너지 부 (DOE) Brookhaven 국립 연구소 (CMPMS) 부서 및 Yale 화학부 겸임 교수. "기체와 액체는 등방성이므로 모든 방향에서 특성이 균일합니다. 전자 가스 나 구리 나 알루미늄과 같은 일반 금속의 액체에 대해서도 마찬가지입니다. 그러나 지난 10 년간 우리는이 등방성이 보이지 않는 것으로 나타났습니다 더 이국적인 금속을 붙잡아 라. " 과학자들은 이전에 다른 비 전통적인 초전도체에서 대칭을 깨는 전자 네마 티티를 관찰했습니다. 2017 년에 Bozovic과 그의 팀은 란타늄, 스트론튬, 구리 및 산소 (LSCO)를 포함하는 금속 화합물에서 이러한 현상을 감지했으며, 이는 루테 네이트 스트론튬과 같은 저온에 비해 상대적으로 더 높은 (그러나 여전히 춥지 않은) 온도에서 초전도가됩니다. LSCO 결정 격자는 또한 수직 및 수평 방향에서 두 개의 동일한 주기성 또는 원자 배열을 갖는 정사각형 대칭을 갖는다. 그러나 전자는이 대칭에 순종하지 않습니다. 전기 비저항은 결정축과 정렬되지 않은 하나 개의 방향에서 더 높다. 보조 비치는“우리는 TV와 다른 디스플레이에서 빛을 편광시키는 액정에서 이런 종류의 행동을 본다”고 말했다. "액정은 액체와 같이 흐르지 만 분자는 막대 모양으로 길어지기 때문에 고체와 같은 방향으로 향한다.이 형상은 서로 밀착되어있을 때 분자에 의한 회전을 제한한다. 액체는 일반적으로 임의의 회전에 대해 대칭이지만 액정 평행 및 수직 방향에서 서로 다른 특성을 갖는 회전 대칭성을 깨 뜨리십시오 . 이것이 우리가 LSCO에서 보았던 것입니다 – 전자는 전자 액정 처럼 행동합니다 . " 이 놀라운 발견으로, 과학자들은 기존의 다른 초전도체에 전자 네마 티티가 존재하는지 궁금해했다. 이 문제를 해결하기 위해, 그들은 LSCO와 같은 결정 구조를 갖고 강하게 상호 작용하는 전자 인 스트론튬 루테 네이트에 초점을 맞추기로 결정했습니다. 나노 스케일 과학을위한 코넬의 Kavli Institute에서 Darrell Schlom, Kyle Shen 및 그들의 공동 연구자들은 한 번에 한 원자 층의 스트론튬 루테 네이트 스트론튬 (strontium ruthenate)을 단 하나의 박막으로 성장시켰다. 이들 막은 초전도성이 되려면 1 조 원자 당 하나의 불순물 정도의 두께와 조성이 매우 균일해야한다.
루테늄 (빨간색), 스트론튬 (파란색) 및 산소 (녹색)로 구성되는 스트론튬 루테 네이트의 결정 구조. 크레딧 : Brookhaven National Laboratory Brookhaven Lab
과학자들은 필름의 결정주기가 기본 기판의 결정주기와 동일한 지 확인하기 위해 고해상도 X- 선 회절 실험을 수행했습니다. 공동 저자이자 CMPMS 사업부 X 선 산란 그룹 리더 인 이안 로빈슨 (Ian Robinson)은“X 선 회절은 필름과 기판의 격자 주기성을 서로 다른 방향으로 정확하게 측정 할 수있게한다”고 말했다. "격자 왜곡이 네마 티티에서 중요한 역할을하는지 확인하려면 먼저 왜곡이 있는지, 얼마나 많은지 알아야했습니다." 그런 다음 Bozovic 그룹은 밀리미터 크기의 필름을 방사형으로 10 도씩 배열 된 36 개의 선이있는 "태양 광선"구성으로 패턴 화했습니다. 이들은 이들 라인을 통해 전류를 통과 시켰으며, 각 라인에는 3 쌍의 전압 접점이 포함되어 있으며 라인을 따라 수직으로 (세로 방향) 전압을 가로 질러 전압을 가로 방향으로 측정했습니다. 이러한 측정은 다양한 온도 범위에서 수집되어 박막 당 수천 개의 데이터 파일을 생성했습니다. 종 방향 전압과 비교하여 횡 방향 전압은 네마 티티에 100 배 더 민감합니다. 전류가 원하는 방향으로 흐르지 않으면 횡 전압은 모든 각도에서 0이어야합니다. 스트론튬 루테 네이트가 LSCO보다 10 배 더 전자적으로 네마 틱하다는 것을 나타내는 것은 사실이 아니었다. 더욱 놀라운 것은 정사각형 및 직사각형 기판 둘 모두에서 성장 된 필름이 직사각형 기판에 의해 야기 된 격자 왜곡에도 불구하고 동일한 크기의 네마 티티 (두 방향 간의 비저항의 상대적인 차이)를 가졌다는 점이다. 격자를 늘이는 것은 네모 시티 방향에만 영향을 미쳤으며, 가장 짧은 방향을 따라 전도성이 가장 높은 방향이 진행되었습니다. 보조 비치는“우리의 관찰은 순수한 전자적 기원의 근원을 가리킨다”고 말했다. "여기서 서로 충돌하는 전자들 사이의 상호 작용 은 기존의 금속에서 와 같이 결정 격자 와 상호 작용하는 전자보다 전기 저항력에 훨씬 더 큰 기여를하는 것으로 보인다 ." 앞으로이 팀은 기존의 모든 비전통 초전도체에 전자적 Nematicity가 존재한다는 가설을 계속 테스트 할 것입니다. Bozovic은“Brookhaven의 두 CMPMS 사업부 그룹 간의 시너지 효과는이 연구에 매우 중요했습니다. "우리는 강하게 상호 작용하는 전자를 가진 다른 물질에서 전자 nematicity의 시그니처를 찾고있는 미래 연구에서 보완적인 전문 기술, 기술 및 장비를 적용 할 것 입니다."
더 탐색 산화철 초전도체의 이미징 네마 틱 전환 추가 정보 : Jie Wu et al. 시니어의 전자 nematicity 2 RuO 4 , 국립 과학 아카데미 논문집 (2020). DOI : 10.1073 / pnas.1921713117 저널 정보 : 국립 과학 아카데미의 절차 에 의해 제공 브룩 헤이븐 국립 연구소
https://phys.org/news/2020-05-electrons-rotational-symmetry-exotic-low-temp.html
.Yikes! Saliva Droplets From Mild Cough Travel Up to 18 Feet
이케! 가벼운 기침으로 인한 타액 방울 최대 18 피트
주제 :미국 물리 연구소역학코로나 바이러스 감염증 -19 : 코로나 19공중 위생바이러스학 으로 물리학의 미국 학회 2020년 5월 19일 타액 방울 이동 거리 타액은 풍속, 온도, 압력 및 습도와 같은 환경 조건에 따라 먼 거리를 이동할 수 있습니다. 4kph (위)와 15kph (아래)의 속도로 왼쪽에서 오른쪽으로 불어 오는 바람은 타액을 6 미터 (18 피트)까지 운반 할 수 있습니다. 크레딧 : 작가의 이미지 제공
4-15 kph의 낮은 풍속에서 발생하는 가벼운 기침이 18 피트의 타액을 추진할 수 있기 때문에 현재 6 피트의 사회적 거리 조정 지침이 충분하지 않을 수 있습니다. COVID-19를 일으키는 바이러스와 같은 바이러스의 공기 전염은 잘 이해되지 않지만 연구를위한 좋은 기준은 사람들이 기침 할 때 입자가 공기를 통해 어떻게 이동하는지에 대한 더 깊은 이해입니다. AIP Publishing, Talib Dbouk 및 Dimitris Drikakis의 Physics of Fluids에 실린 논문에서 약간의 산들 바람이 4kph로 타액이 5 초 만에 18 피트 이동하는 것을 발견했습니다. Drikakis는“액체 구름은 높이가 다른 성인과 어린이 모두에게 영향을 미칠 것입니다. "더 짧은 성인과 어린이는 여행하는 타액 방울의 궤도 안에 있으면 더 높은 위험에 처할 수 있습니다." 타액은 복잡한 유체이며 기침으로 배출되는 주변 공기가 대량으로 부유되어 이동합니다. 액 적의 크기와 수, 액 적이 서로 증발하고 증발 할 때 주변 공기와 상호 작용하는 방법, 열과 질량이 전달되는 방법, 주변 공기의 습도와 온도를 포함한 많은 요인들이 타액이 이동하는 방식에 영향을줍니다. 타액이 공기를 통해 어떻게 움직이는 지 연구하기 위해 Dbouk과 Drikakis는 기침 자 앞에서 공기를 통해 이동하는 모든 타액의 상태를 검사하는 계산 유체 역학 시뮬레이션을 만들었습니다. 그들의 시뮬레이션은 습도, 분산력, 타액과 공기 분자의 상호 작용의 영향과 액 적이 액체에서 증기로 바뀌고 증발하는 방식을 고려했습니다. 시뮬레이션의 계산 영역은 기침 자 앞의 공간을 나타내는 그리드입니다. 분석에는 1,008 개의 타액 방울에서 부분 미분 방정식을 실행하고 총 약 370 만 방정식을 푸는 것이 포함되었습니다. Dbouk은“각 셀에는 압력, 유체 속도, 온도, 액적 질량, 액적 위치 등과 같은 변수에 대한 정보가 있습니다. "수학적 모델링 및 시뮬레이션의 목적은 주요 벌크 유체 흐름과 타액 방울 사이 및 타액 방울 자체 사이에서 발생할 수있는 모든 실제 커플 링 또는 상호 작용 메커니즘을 고려하는 것입니다." 공기 중의 타액의 거동에 대한 지표 온도의 영향을 결정하고 공기 조절이 공기를 통한 입자 이동에 크게 영향을 미치는 실내 환경을 조사하기위한 추가 연구가 필요합니다. Drikakis는“이 작업은 건강 및 안전 거리 지침과 관련이 있고, 공중 질병의 전파 및 전파에 대한 이해를 증진 시키며, 과학적 결과에 기초한 예방 조치를 형성하는 데 도움이되기 때문에 매우 중요합니다.
참조 : 2020 년 5 월 19 일 Talib Dbouk and Dimitris Drikakis,“ 물리학 물리학” . DOI : 10.1063 / 5.0011960
https://scitechdaily.com/yikes-saliva-droplets-from-mild-cough-travel-up-to-18-feet/
.ESA/NASA SOHO Spacecraft Has Discovered Thousands of Comets – What Makes It So Good at It?
ESA / NASA SOHO 우주선이 수천 개의 혜성을 발견했습니다 – 무엇이 그렇게 좋습니까?
주제 :혜성유럽 우주국NASANASA 고다드 우주 비행 센터소호 으로 NASA의 고다드 우주 비행 센터 , 2020 5월 19일 소호 우주선 우주선 그림 — SOHO는 1995 년 12 월 Atlas Centaur 로켓에 의해 발사되어 1996 년 3 월에 가동되었습니다. SOHO의 무게는 약 2 톤이며 태양 전지판의 길이는 약 25 피트입니다. 크레딧 : Alex Lutkus – ESA / NASA
유럽 우주국과 NASA 의 공동 임무 인 태양 및 헬리오 스피어 전망대 (Solar and Heliospheric Observatory)는 혜성을 찾기 위해 설계되지 않았다. 원래 목표는 태양의 깊은 핵심에서 대기의 외부 층까지 태양을 연구하는 것이었다. 그러나 새로운 관측소를 건설하는 것은 고맙게도 예기치 않은 발견을 가져올 수 있습니다. 발사 된 지 25 년 만에이 우주 기반 태양 관측소의 데이터는 3,950 개 이상의 새로운 혜성이 발견 된 것으로 알려진 모든 혜성의 절반 이상을 발견하게되었습니다. SOHO 팀은 우주선이 새로운 혜성을 발견 할 것으로 예상 했지만 거의 4,000 점을 찾지 못할 것으로 예상했습니다. SOHO가 발견 한 수많은 혜성들은 잘 설계된 도구, 긴 수명, 시민 과학자들의 노력과 약간의 행운 덕분에옵니다. 워싱턴 DC의 해군 연구소 (Naval Research Lab)의 우주 과학자 인 칼 바 탐스 (Karl Battams)는“SOHO는 우주에 독특하게 배치되고 독창적으로 설계되었으며,이 우주선의 여러 측면에서 많은 혜성을보고 발견 할 수있게되었습니다. SOHO는 단단한 디스크를 사용하여 태양의 밝은 얼굴을 막아 코로나 그래프 (coronagraph)라고하는 도구를 가지고있어 훨씬 더 희미한 외부 분위기 인 코로나를 드러냅니다. 과학자들은이 코로나 이미지를 사용하여 대기의이 부분이 어떻게 변하는 지 연구하고 때때로 관상 질량 방출이라고하는 태양으로부터의 물질 폭발을 추적합니다. 지구에서 약 백만 마일 떨어진 태양과 지구 사이의 SOHO의 유리한 점은 태양의 대기를 지속적으로 보여줍니다.
https://youtu.be/yE2ndZf_iUI
1979 년까지 인간은 태양 햇볕에 쬐고있는 혜성 12 마리 미만을 발견했습니다. 2020 년 현재 약 4,000 명을 알고 있습니다. 이 태양 혜성 붐은 ESA (European Space Agency)와 NASA의 태양 및 헬리오 스피어 전망대 덕분입니다. 크레딧 : NASA의 고다드 우주 비행 센터 LASCO로 알려진 SOHO의 코로나 그래프는 높은 감도와 넓은 시야를 가지고 있으며, 지구에서 볼 수있는 태양의 압도적으로 밝은 얼굴에 너무 가까이 날아 다니는 소위 "성난 혜성"을보기에 완벽하게 적합한 것으로 판명되었습니다. 대부분의 다른 과학 도구와 함께 그리고 SOHO는 거의 25 년 동안이 혜성이 날아가는 코로나를 지속적으로 주시하고 있기 때문에 2020 년 5 월 현재 3,953 개의 이전에 알려지지 않은 혜성이 밝혀졌습니다. SOHO의 혜성 발견의 거의 모든 것이 코로나 그래프 데이터에서 나왔지만, 소량의 혜성이 다른 기기의 이미지에서 발견되었습니다 : SWAN 기기, 태양풍과 수소 원자 사이의 상호 작용을 찾기 위해 설계된 카메라 우주. 2020 년 4 월에 발견 된 Comet SWAN을 포함한 일부 혜성 은 태양에 접근 할 때 수소가 주성분 인 다량의 물을 배출하여 SWAN에 보이게합니다. SOHO에 의해 발견 된 수천 개의 혜성 중 약 85 %가 한 종류의 혜성 : Kreutz 그룹의 구성원입니다. Kreutz sungrazers는 수천 년 전에 태양에 가까이 날아가서 얼음을 풀어 얼음을 느슨하게 한 거대한 혜성의 잔재로 생각됩니다. 그것은 오늘날 우리가 Kreutz 가족으로 알고있는 수천 개의 작은 혜성으로 나뉩니다. 이 상대적으로 작은 잔재는 대부분 집의 크기와 비슷하며 원래 Kreutz 혜성의 길을 따릅니다. SOHO의 데이터는 이전에 발견되지 않은 혜성에 대한 주요 사냥터로 입증되었지만 그렇다고해서 쉽게 갈 수있는 것은 아닙니다. 발견의 대부분은 1995 년 SOHO가 시작된 지 얼마되지 않은 초기 시민 과학 혜성 발견에서 자란 바 탐스 (Battams)가 관리하는 NASA 자금 지원 프로젝트 인 성 레이저 프로젝트 (Sungrazer Project)를 통해 시민 과학자들의 노력을 통해 이루어졌다. Battams는“과학자들이 SOHO 데이터에서 새로운 혜성을보고 있다는 말이 퍼진 후 사람들은 SOHO 웹 사이트로 가서 이미지를 직접 다운로드하여 과학자들이 놓친 많은 혜성을 발견했습니다. "프로젝트 팀이 보고서의 수를 압도하는 시점에 도달하여 이러한 발견의 허브 역할을하는 Sungrazer 프로젝트를 만들었습니다." Battams에 따르면, 새로운 혜성 발견의 비율이 평소대로 계속된다면 2020 년 여름에 SOHO의 4,000 번째 새로운 혜성이 발견 될 것입니다.
https://youtu.be/WQyElKLxVto
혜성 깔끔함 (2003 년 2 월 16-20 일). 크레딧 : ESA / NASA SOHO
SOHO의 데이터에서 발견 된 혜성은 과학자들에게 혜성과 전체 환경에 대한 귀중한 통찰력을 제공했습니다. 그들이 우리의 별에 너무 가까이 날아 가기 때문에, SOHO에 의해 보이는 대부분의 혜성은 태양 주위에서의 여행에서 살아남지 못합니다. 그들은 강한 햇빛으로 인한 놀라운 난방 때문에 가장 가까운 접근 근처에서 붕괴됩니다. Battams는“SOHO가 혜성을 보았을 때 거의 모든 것이 파괴되고있는 중”이라고 말했다. "그런 식으로 SOHO의 데이터는 우리에게 혜성의 삶의 끝을 엿볼 수있게 해주었다." 그 외에도 SOHO가 발견 한 혜성은 하늘의 바람막이 역할을하여 태양풍과 태양의 대기에 대한 새로운 정보를 드러냅니다. 혜성이 태양에 접근함에 따라 강한 햇빛으로 인한 열에 의해 혜성에서 방출되는 가스의 꼬리에 둘러싸여 있습니다. 이 밝은 꼬리의 가스 중 일부는 이온화되고 태양의 외부 대기에서 자화 된 태양풍과 자기장에 의해 부풀어 오르기 때문에 과학자들은이 지역에서 멀리서 보이지 않는 조건을 측정 할 수 있습니다. Battams는“이 이미지를 사용하여 태양 자기장 모델과 전자 밀도 및 온도와 같은 것들을 검증했습니다. "이 얼어 붙은 몸이이 극한 환경을 통과하는 것을 보면서 모든 종류의 독특한 과학이 있습니다." SOHO는 ESA와 NASA 간의 협력 노력입니다. 미션 컨트롤은 NASA Goddard에 있습니다. 혜성 이미지의 대부분을 제공하는 도구 인 SOHO의 Large Angle and Spectrometric Coronagraph Experiment 또는 LASCO는 국제 컨소시엄에 의해 만들어졌으며 미국 워싱턴 DC의 미국 해군 연구소를 이끌었습니다.
.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.
.Einstein Wrong, Nature Does “Play Dice” – Unknown Mechanism Leads to Quantum Interference in Simple Reaction
아인슈타인 잘못, 자연은“주사위 놀이”– 알 수없는 메커니즘으로 간단한 반응으로 양자 간섭을 일으킴
주제 :중국 과학원입자 물리인기 있는양자 역학 하여 중국 과학 아카데미 2020년 5월 16일 두 개의 토폴로지 경로 반응도 그림 H + HD 대 H2 + D 반응에서 두 가지 토폴로지 경로의 개략도 : 직접 추상화 반응 (시계 반대 방향) 경로 및 로밍 삽입 반응 (시계 방향) 경로. 크레딧 : DICP
가장 간단한 화학 반응이 그렇게 간단합니까? 대부분의 사람들은 분자와 원자 및 아 원자 입자의 움직임을 설명하는 양자 이론이 반 직관적이라고 생각합니다. 양자 역학은 고전 역학과 충돌 할 때의 행동을 설명하기 때문입니다. 양자 역학을 받아들이지 않은 앨버트 아인슈타인조차도“그 (하나님이나 자연)는 주사위를 굴지 않는다”는 말로 물리 법칙이 양자 이론에 의해 암시 된 바와 같이 불확실성이나 우연에 굴복하지 않는다는 것을 의미했습니다. 미세한 관점에서 반응의 진행이 양자 이론에 의해 좌우되기 때문에 화학 반응은 때때로 이상한 방식으로 발생합니다. 중국 과학원 (CAS)의 대련 화학 물리 연구소 (DICP)의 과학자들에 의한 새로운 연구는 놀랍게도 가장 단순하고 잘 연구 된 반응에서 여전히 밝혀지지 않은 메커니즘이 있음을 보여 주었다. 이것은 명확한 양자 간섭을 초래하고 Nature가“플레이 주사위”를 수행하는지 다시 확인합니다. 문제의 반응은 H + HD → H 2 + D입니다. 5 월 15 일 Science 에 발표 된이 연구에서는 Profs가 이끄는 그룹이 있습니다. DICP의 YANG Xueming, ZHANG Donghui, SUN Zhigang 및 XIAO Chunlei는이 간단한 반응에서 새로운 종류의 양자 간섭을 발견했습니다.
대표 궤적 반응 산란 각도 직교 좌표로 시간에 따라 이동하는 로밍 메커니즘을 통해 특정 산란 각도 (후방 산란 방향)에서 H + HD 대 H2 + D 반응의 대표적인 궤적. 크레딧 : DICP
물리학에서 간섭은 결과 파형을 형성하기 위해 둘 이상의 파형을 조합 한 것으로 변위가 강화되거나 취소됩니다. 양자 간섭은 같은 위치 또는 양자 상태에 도달하지만 서로 다른 경로에 도달하는 입자들 사이에서 발생할 수 있습니다. 화학 반응은 본질적으로 원자 및 / 또는 분자와 관련된 충돌 및 산란 과정이기 때문에 화학 반응에서 간섭 현상이 발생할 것으로 예상 할 수 있습니다. 모든 화학 반응 중에서 H + H 2 반응과 동위 원소가 가장 간단합니다. 이 반응은 3 개의 전자만을 포함합니다. 따라서 정확한 양자 화학을 다루는 것이 편리하여 세 개의 원자와 관련된 상호 작용 에너지를 계산할 수 있습니다. 작년에 DICP 연구자들은 특히 진동 상태에서 H + HD 반응 동안 생성물 H 2 의 특정 산란 각도에서 에너지의 함수로서 강력하고 규칙적인 진동을 발견했습니다 . 실제로 다른 반응에서도 비슷한 진동이 관찰되었지만 H + HD 반응에서와 같이 규칙적인 것은 아닙니다. 이러한 진동의 물리적 기원은 불분명합니다. 이 흥미로운 현상을 이해하기 위해 연구원들은 H + HD 반응에 대한 이론적이고 실험적인 연구를 수행했습니다. 실험적으로, 교차 분자 빔 장치를 개선함으로써, 그들은 상대적으로 높은 에너지의 함수로서 특정 산란 각도에서 반응성 산란 신호를 기록했다. 그들은 또한 위상 이론을 적용하여 반응이 진행된 경로를 분석함으로써 양자 역학 방법을 개발했습니다. 토폴로지 이론에 따르면 관찰 된 규칙적인 진동은 두 개의 서로 다른 경로를 통해 생성 된 제품 간의 간섭으로 인한 것으로 나타났습니다. 연구원들은 유사 고전적 궤도 (QCT) 이론을 사용하여 반응 역학 메커니즘을 분석했습니다. 그 결과, 반응 즉 기존의 직접 추출기구 들어오는 H를 사용하여 하나 개의 경로를 통해 진행되었습니다 원자 2 원자 반응물 HD 분자의 H 원자와 충돌 및 H의 새로운 화학 결합을 형성하여 추출 2 . 반응은 또한 새로운 로밍 메커니즘을 사용하여 다른 경로를 통해 진행되었다. 로밍 메커니즘에 대한 QCT 이론의 스냅 샷은 들어오는 H 원자가 처음에 D 원자 끝 방향으로 원뿔형 교차 (Cl) 영역을 통해 HD 분자에 접근 한 다음 HD에서 D 원자 주위를 로밍했음을 보여줍니다. 들어오는 H 원자가 CI 영역에 접근 할 때, HD 결합이 신장되기 시작하여, 로밍 H 원자가 신장 된 HD 분자에 자신을 삽입 할 수있게되었다. 들어오는 H 원자는 HD에서 H 원자와 새로운 화학 결합을 형성했다. 이들 두 경로로부터 의 생성물 (H 2 )은 양자 간섭이 발생하는 동일한 산란 각도로 산란되었다. 또한, 비정상적인 로밍 메커니즘이 발생할 확률은 매우 낮으며 모든 반응의 약 0.3 %에 불과합니다. 이 작업은 다시 한 번 미세한 수준에서 화학 반응의 양자 특성을 보여줍니다. 또한 화학 반응이 복잡하다는 것이 밝혀졌습니다. 수십 년 동안 연구되어 온 간단한 반응 H + HD → H 2 + D 조차도 예기치 않은 메커니즘을 사용할 가능성이 적습니다. 인생에서, 많은 큰 사건은 작은 확률 사건에 의해 촉발됩니다. 그러한 작은 확률의 반응 메커니즘이 놀라운 결과를 초래하지 않을 것이라고 누가 보증 할 수 있습니까? 참조 : "H + HD → H의 양자 간섭 2 Yurun 셰 Hailin의 조, 유펭 왕 음 황 타오 왕, 신화 쑤 Chunlei 샤오 Zhigang 일 동 H.하여 직접 추출 및 삽입 경로를 로밍 사이 + D" 2020 년 5 월 15 일, Zhang과 Xueming Yang. DOI : 10.1126 / science.abb1564
.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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