Synthetic red blood cells mimic natural ones, and have new abilities
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.Engineers put tens of thousands of artificial brain synapses on a single chip
엔지니어는 단일 칩에 수만 개의 인공 두뇌 시냅스를 넣습니다
소형 휴대용 AI 기기의 개발을 앞당길 수있는 디자인 데이트: 2020 년 6 월 8 일 출처: 매사추세츠 공과 대학 요약: 엔지니어들은 색종이 조각보다 작은 '브레인 온 칩'을 설계했으며, 이는 정보 전달 시냅스를 모방하는 실리콘 기반 구성 요소 인 멤 리스터 (memristors)로 알려진 수만 개의 인공 뇌 시냅스로 만들어졌습니다. 인간의 두뇌. 칩 추상 개념 (스톡 이미지)에 뇌. 크레딧 : © Andrey / stock.adobe.com
MIT 엔지니어들은 색종이 조각보다 작은 "brain-on-a-chip"을 설계했는데, 이는 정보 전송 시냅스를 모방하는 실리콘 기반 구성 요소 인 멤 리스터로 알려진 수만 개의 인공 뇌 시냅스로 만들어졌습니다. 인간의 두뇌. 연구진은 야금의 원리를 빌려 실리콘과 함께은과 구리의 합금으로 각 멤 리스터를 제작했다. 그들이 여러 시각적 작업을 통해 칩을 작동시킬 때, 칩은 저장된 이미지를 "기억"하고 합금되지 않은 요소로 만들어진 기존 멤 리스터 디자인에 비해 선명하고 깨끗한 버전으로 여러 번 이미지를 재생할 수있었습니다. 네이처 나노 테크놀로지 (Nature Nanotechnology ) 저널에 오늘 발표 된 그들의 결과 는 뇌의 신경 구조를 모방하는 방식으로 정보를 처리하는 새로운 유형의 회로를 기반으로하는 뉴 로모 픽 디바이스를위한 유망한 새로운 멤 리스터 디자인을 보여준다. 이러한 뇌에서 영감을 얻은 회로는 소형의 휴대용 장치에 내장 될 수 있으며 오늘날의 슈퍼 컴퓨터 만 처리 할 수있는 복잡한 계산 작업을 수행 할 수 있습니다. "지금까지 인공 시냅스 네트워크는 소프트웨어로 존재한다. 우리는 휴대용 인공 지능 시스템을위한 실제 신경망 하드웨어를 구축하려고 노력하고있다"고 MIT의 기계 공학 부교수 김재환은 말한다. "뉴 모픽 장치를 자동차의 카메라에 연결하고 인터넷에 연결하지 않고도 조명과 물체를 인식하고 즉시 결정을 내릴 수 있다고 상상해보십시오. 우리는 현장에서 이러한 작업을 수행하기 위해 에너지 효율적인 멤 리스터를 사용하려고합니다. 실시간." 방황 이온 멤 리스터 또는 메모리 트랜지스터는 신경성 컴퓨팅에서 필수 요소입니다. 신경 형태의 장치에서, 멤 리스터는 회로에서 트랜지스터 역할을하지만, 그 작용은 두 개의 뉴런 사이의 결합 인 뇌 시냅스와 더 유사 할 것이다. 시냅스는 하나의 뉴런으로부터 이온의 형태로 신호를 수신하고 해당하는 신호를 다음 뉴런으로 보냅니다. 종래의 회로에서 트랜지스터는 단지 0과 1의 두 값 중 하나 사이에서 스위칭함으로써 정보를 전송하고, 전류의 형태로 수신되는 신호가 특정 강도를 가질 때만 그렇게한다. 대조적으로, 멤 리스터는 뇌의 시냅스와 매우 유사한 구배를 따라 작동합니다. 생성되는 신호는 수신하는 신호의 강도에 따라 다릅니다. 이것은 단일 멤 리스터가 많은 값을 가질 수있게하며, 따라서 이진 트랜지스터보다 훨씬 넓은 범위의 동작을 수행한다. 뇌 시냅스와 마찬가지로 멤 리스터는 주어진 전류 강도와 관련된 값을 "기억"하고 다음에 비슷한 전류를받을 때 정확히 동일한 신호를 생성 할 수 있습니다. 이를 통해 복잡한 방정식 또는 물체의 시각적 분류에 대한 답을 신뢰할 수 있습니다. 일반적으로 여러 개의 트랜지스터와 커패시터가 필요합니다. 궁극적으로 과학자들은 멤 리스터가 기존 트랜지스터보다 칩 면적을 훨씬 적게 요구하여 슈퍼 컴퓨터 나 인터넷 연결에 의존하지 않는 강력한 휴대용 컴퓨팅 장치를 구현할 것이라고 생각합니다. 그러나 기존 멤 리스터 설계는 성능이 제한됩니다. 단일 멤 리스터는 "스위칭 매체"또는 전극 사이의 공간에 의해 분리 된 양극 및 음극으로 구성된다. 하나의 전극에 전압이인가되면, 그 전극으로부터의 이온이 매체를 통해 흐르고, 다른 전극으로 "전도 채널"을 형성한다. 수신 된 이온은 멤 리스터가 회로를 통해 전송하는 전기 신호를 구성합니다. 이온 채널의 크기 (및 멤 리스터가 궁극적으로 생성하는 신호)는 자극 전압의 강도에 비례해야합니다. Kim은 기존의 멤 리스터 설계는 전압이 큰 전도 채널을 자극하거나 한 전극에서 다른 전극으로의 이온 흐름이 많은 경우에 잘 작동한다고 말합니다. 그러나 이러한 설계는 멤 리스터가 더 얇은 전도 채널을 통해 미묘한 신호를 생성해야 할 때 신뢰성이 떨어집니다. 전도 채널이 얇을수록 한 전극에서 다른 전극으로의 이온 흐름이 가벼울수록 개별 이온이 함께 머무르기가 더 어려워집니다. 대신, 그들은 집단 내에서 방황하고 매체 내에서 해산하는 경향이 있습니다. 결과적으로, 특정한 낮은 범위의 전류로 자극 될 때 수신 전극이 동일한 수의 이온을 안정적으로 포획하여 동일한 신호를 전송하는 것이 어렵다. 야금에서 빌리기 Kim과 그의 동료들은 야금에서 금속을 합금으로 융합시키는 기술과 그들의 결합 된 성질을 연구함으로써 기술을 빌려이 한계를 극복 할 수있는 방법을 찾았습니다. 김 교수는“전통적으로 야금 학자들은 재료를 강화하기 위해 벌크 매트릭스에 다른 원자를 추가하려고 시도하고 있으며, 왜 우리의 멤 리스터에서 원자 상호 작용을 조정하지 말고, 매체에서 이온의 움직임을 제어하기 위해 합금 성분을 추가해야한다고 생각했다”고 말했다. 엔지니어는 일반적으로 멤 리스터의 양극 재료로은을 사용합니다. Kim의 팀은은과 결합하여은 이온을 효과적으로 유지하면서 다른 전극으로 빠르게 흐를 수있는 요소를 찾기 위해 문헌을 조사했습니다. 연구팀은은과 실리콘을 결합 할 수 있기 때문에 이상적인 합금 원소로 구리에 착륙했다. "이것은 일종의 다리 역할을하며은-실리콘 인터페이스를 안정화시킨다"고 Kim은 말했다. 새로운 합금을 사용하여 멤 리스터를 만들기 위해이 그룹은 먼저 실리콘으로 음극을 제조 한 다음 소량의 구리를 증착하여 양극을 만들고은 층을 만들었다. 그들은 비정질 실리콘 매체 주위에 두 개의 전극을 끼워 넣었다. 이런 식으로, 그들은 수만 명의 멤 리스터로 밀리미터 평방 실리콘 칩을 패터닝했습니다. 칩의 첫 번째 테스트로서 캡틴 아메리카 방패의 그레이 스케일 이미지를 재현했습니다. 그들은 이미지의 각 픽셀을 칩의 해당 멤 리스터와 동일시했습니다. 그런 다음 해당 픽셀의 색상에 상대적으로 강도가 높은 각 memristor의 컨덕턴스를 조정했습니다. 이 칩은 실드와 같은 선명한 이미지를 만들어 내고, 다른 재료로 만든 칩에 비해 이미지를 "기억"하여 여러 번 재생할 수있었습니다. 팀은 또한 이미지 처리 작업을 통해 칩을 실행하여 MIT의 Killian Court의 경우 원본 이미지를 선명하게하고 흐리게하는 등 여러 가지 방법으로 이미지를 변경하도록 멤 리스터를 프로그래밍했습니다. 다시, 그들의 디자인은 재 구축 된 이미지를 기존의 멤 리스터 디자인보다 더 안정적으로 만들어 냈습니다. 김 교수는“우리는 실제 추론 테스트를 위해 인공 시냅스를 사용하고있다. "우리는 이미지 인식 작업을 수행하기 위해 더 큰 규모의 배열을 갖기 위해이 기술을 더욱 발전시키고 자합니다. 그리고 언젠가는 수퍼 컴퓨터 나 인터넷에 연결하지 않고도 인공 두뇌를 사용하여 이러한 종류의 작업을 수행 할 수 있습니다. 구름." 이 연구는 부분적으로 MIT 연구 지원위원회 기금, MIT-IBM Watson AI Lab, Samsung Global Research Laboratory 및 National Science Foundation에서 자금을 지원했습니다.
스토리 소스 : Massachusetts Institute of Technology에서 제공하는 자료 . Jennifer Chu가 쓴 원본. 참고 : 스타일과 길이에 맞게 내용을 편집 할 수 있습니다. 관련 멀티미디어 : 새로운 neuromorphic 'brain-on-a-chip'의 확대도 저널 참조 : 한울 연, 펑린, 최찬열, 스캇 H. 탄, 박용모, 이도용, 이재용, 펑쑤, 빈 가오, 화 창우, 첸치, 이판 니, 김세영, 김지환. 안정적인 신경 형성 컴퓨팅을위한 합금 전도 채널 . Nature Nanotechnology , 2020; DOI : 10.1038 / s41565-020-0694-5 이 페이지를 인용하십시오 : MLA APA 시카고 매사추세츠 공과 대학. "엔지니어들은 수십만 개의 인공 두뇌 시냅스를 하나의 칩에 넣었습니다.이 디자인은 소형 휴대용 AI 기기의 개발을 발전시킬 수 있습니다." ScienceDaily. ScienceDaily, 2020 년 6 월 8 일.
https://www.sciencedaily.com/releases/2020/06/200608132518.htm
.Synthetic red blood cells mimic natural ones, and have new abilities
합성 적혈구 세포는 자연 세포를 모방하고 새로운 능력을 가지고 있습니다
데이트: 2020 년 6 월 3 일 출처: 미국 화학 학회 요약: 과학자들은 유연성, 산소 수송 및 긴 순환 시간과 같은 자연의 유리한 특성을 모방하는 합성 적혈구를 개발하려고 노력했습니다. 현재 연구자들은 모든 세포의 자연 능력과 몇 가지 새로운 능력을 가진 합성 적혈구를 만들었습니다. 적혈구의 그림 (재고 이미지). 크레딧 : © phonlamaiphoto / stock.adobe.com
과학자들은 유연성, 산소 수송 및 긴 순환 시간과 같은 자연의 유리한 특성을 모방하는 합성 적혈구를 개발하려고 시도했습니다. 그러나 지금까지 대부분의 인공 적혈구는 자연 버전의 주요 특징 중 하나 또는 몇 개를 가지고 있지만 전부는 아닙니다. ACS Nano 에보고 된 연구자 들은 모든 세포의 자연적인 능력과 몇 가지 새로운 능력을 가진 합성 적혈구를 만들었다. 적혈구 (RBC)는 폐에서 산소를 흡수하여 신체 조직으로 전달합니다. 이 원반 모양 세포에는 산소와 결합하는 철 함유 단백질 인 수백만 개의 헤모글로빈 분자가 들어 있습니다. RBC는 유연성이 뛰어나 작은 모세관을 꽉 쥐고 다시 이전 모양으로 튀어 나올 수 있습니다. 세포는 또한 표면에 단백질을 함유하여 면역 세포에 의해 방해받지 않고 혈관을 오랫동안 순환시킬 수 있습니다. Wei Zhu, C. Jeffrey Brinker와 동료들은 자연적 특성과 유사한 특성을 가지지 만 치료 약물 전달, 자기 표적화 및 독소 탐지와 같은 새로운 작업을 수행 할 수있는 인공 RBC를 만들고자했습니다. 연구진은 기증 된 인간 RBC를 얇은 실리카 층으로 먼저 코팅함으로써 합성 세포를 만들었다. 이들은 실리카 -RBC 위에 양으로 그리고 음으로 하전 된 중합체를 적층 한 다음, 실리카를 에칭하여 유연한 복제물을 생성 하였다. 마지막으로 연구팀은 복제품 표면을 천연 RBC 막으로 코팅했습니다. 인공 세포는 크기, 모양, 전하 및 표면 단백질이 자연 세포와 유사했으며, 모양을 잃지 않고 모델 모세관을 통해 짜낼 수있었습니다. 생쥐에서, 합성 RBC는 48 시간 이상 지속되었으며, 관찰 가능한 독성은 없었다. 연구원들은 인공 세포에 헤모글로빈, 항암제, 독소 센서 또는 자성 나노 입자를 적재하여화물을 운반 할 수 있음을 보여주었습니다. 팀은 또한 새로운 RBC가 박테리아 독소에 대한 미끼 역할을 할 수 있음을 보여 주었다. 저자는 공군 과학 연구 국, Sandia National Laboratories의 실험실 감독 연구 개발 프로그램, 에너지 과학 국, 국립 보건 연구소 및 중국 국립 자연 과학 재단의 자금 지원을 인정합니다.
스토리 소스 : American Chemical Society에서 제공하는 자료 . 참고 : 스타일과 길이에 맞게 내용을 편집 할 수 있습니다. 저널 참조 : Jimin Guo, Jacob Ongudi Agola, Rita Serda, Stefan Franco, Qi Lei, Lu Wang, Joshua Minster, Jonas G. Croissant, Kimberly S. Butler, Wei Zhu, C. Jeffrey Brinker. 다기능 적혈구의 생체 모방 적 재구성 : 기능적 구성 요소를 사용한 모듈 형 설계 . ACS Nano , 2020; DOI : 10.1021 / acsnano.9b08714 이 페이지를 인용하십시오 : MLA APA 시카고 미국 화학 학회. "합성 적혈구는 자연 세포를 모방하여 새로운 능력을 가지고 있습니다." ScienceDaily. ScienceDaily, 2020 년 6 월 3 일.
https://www.sciencedaily.com/releases/2020/06/200603122955.htm
.Quantum effect observed in 'large' metal
'큰'금속에서 관찰 된 양자 효과
Sarah Perrin, Ecole Polytechnique Federale de Lausanne 작성 크레딧 : EPFL / QMAT JUNE 12, 2020
재료 과학의 세계에서 때로는 주요 발견이 예기치 않은 장소에서 발견 될 수 있습니다. EPFL의 Quantum Materials의 실험실에서 연구원들은 일종의 delafossite (PdCoO2)의 저항에 대해 연구하면서 샘플의 전자가 예상대로 완전히 작동하지 않는다는 것을 발견했습니다. 자기장이 가해 졌을 때, 전자는 상대적으로 높은 온도 조건에서도 관찰 될 수 있고 상대적으로 큰 크기로 나타날 수있는 파동 특성의 특징을 유지했습니다. 여러 연구 기관과 협력하여 얻은이 놀라운 결과는 예를 들어 양자 컴퓨팅을 찾는 데 유용 할 수 있습니다. 이 연구는 오늘 저명한 저널 사이언스 에 게재 될 예정입니다. 이 발견의 중요성을 이해하려면 작은 규모의 원자에서 우리 자신을 상상해야합니다. 그 규모에서, 우리는 비록 금속이 비록 상당히 밀도가 높다고 생각하더라도 실제로는 원자 주위에 많은 빈 공간으로 구성되어 있음을 알 수 있습니다. 전자가이 틈새 공간에서 움직일 때, 입자와 파동으로 행동하는 두 가지 특성이 있습니다. 일반적으로 금속 와이어에서의 움직임은 입자와 같은 측면으로 잘 포착됩니다. 파동과 같은 성질이 너무 희미하고 다양한 다른 상호 작용에 의해 가려지기 때문입니다. 매우 특정한 실험실 조건, 특히 매우 낮은 온도에서만 리차드 웹 (Richard Webb)과 동료 연구자들은 금속에서 전자의 파동 특성을 발견했습니다. 연구 된 샘플은 전자 구조 가 거의 2 차원이고 매우 순수한 PdCoO 2 였고 , 화학에서 촉매로 사용되었다. 연구원들은 샘플이 자기장 을받을 때 상당한 간섭 길이를 나타내는 새로운 유형의 진동을 관찰하는 것에 놀랐습니다 . 이 일관성은 양자 상태를 보존하려고 할 때 중요하며, 물리학의 기본 원리에 따라 발생 된 조건이 불가능했을 것입니다. 이 경우, 최대 60 켈빈의 온도와 최대 12 미크론의 길이 스케일에서 주목되었습니다.
크레딧 : Ecole Polytechnique Federale de Lausanne
"거대하다!" EPFL의 Quantum Materials의 연구소 장인 Philip Moll은“이것은 정말 놀랍습니다. "이 양자 효과가 이러한 큰 금속 조각에서 처음 관측 된 것입니다. 12 마이크로 미터는 작게 보일 수 있지만 원자의 크기는 거대합니다. 이것은 조류와 같은 생물학적 생명의 길이 척도입니다. 박테리아. " 다음 단계는이 규모에서이 현상이 어떻게 가능한지 이해하고 이해하는 것입니다. 그러나 연구원들은 이미 특히 양자 컴퓨팅 분야에서 풍부한 가능성을 상상하고 있습니다.
더 탐색 존재하지 않는 자석 추가 정보 : Carsten Putzke et al. 델라 포 세이트의 층간 수송에서의 h / e 진동, 과학 (2020). DOI : 10.1126 / science.aay8413 저널 정보 : 과학 에 의해 제공 로잔 연방 공과 대학교
https://phys.org/news/2020-06-quantum-effect-large-metal.html
.Ingredients for life appear in stellar nurseries long before stars are born
별이 태어나 기 오래전부터 생명을위한 성분이 별 보육원에 나타남
작성자 : Daniel Stolte, 애리조나 대학교 공간에서 복잡한 유기 분자의 예술가의 그림. 크레딧 : NASA / Jenny Mottar uanews.arizona.edu/story/ingre…-긴 별은 태어났습니다 JUNE 12, 2020
애리조나 대학교 스튜어트 천문대 (University of Arizona Steward Observatory)의 천문학 자에 따르면, 생명을위한 빌딩 블록 역할을 할 수있는 복잡한 유기 분자 는 별 과 행성을 낳는 차가운 가스와 먼지 구름에서 이전에 생각했던 것보다 훨씬 보편적 인 것이라고한다 . 이 분자들은 또한 별이 실제로 형성되기 시작하는 수십만 년 전에 기존의 지혜가 제안한 것보다 훨씬 일찍 나타난다 고 연구자들은 밝혔다. 게시 천체 물리학 저널 , 결과에서 프로토 별 - 별 가열 환경을 필요로 기존 이론 도전 만들기-복잡한 유기 분자 것이 관찰되고있다. 이 연구는 주로 개별 물체에 중점을 둔 이전 관측치와 달리 상당수의 유망한 별 형성 부위에서 두 개의 복잡한 유기 분자 인 메탄올과 아세트 알데히드의 시그니처를 찾는 첫 번째 연구입니다. 사전 별 또는 별이없는 코어는 별이 없기 때문에 소위 이름이 지정되지만 차가운 먼지와 가스가 씨앗과 결합하여 별과 가능하게 행성을 일으킬 수있는 공간에 영역을 표시합니다. 연구진은 투손 남서쪽의 Kitt Peak에서 Arizona Radio Observatory의 12 미터 접시 망원경을 사용하여 약 440 개의 Taurus 분자 구름으로 알려진 별 형성 지역에 흩어져있는 31 개의 별이없는 코어의 가스와 먼지를 통과시켰다. 지구에서 광년. 각 코어는 최대 1,000 개의 태양계를 나란히 배치 할 수있는 거리로 확장 할 수 있습니다. "우리가 살펴본이 별이없는 핵은 프로토스 타나 다른 행성의 초기 형성에서 수십만 년 떨어져있다"고 천문학 부교수 인 얀시 셜리 (Yancy Shirley)는 논문 저자 인 사만다 시벨 리 (Sammana Scibelli)와 공동 저술했다. 셜리 연구 그룹의 박사 과정 학생. "이것은 별과 행성이 형성되기 전에 생명에 필요한 기본 유기 화학이 원료 가스에 존재한다는 것을 알려줍니다."
이 이미지는 지구에서 약 450 광년 떨어진 토러스 분자 구름의 넓은 시야를 보여줍니다. 상대적으로 가깝기 때문에 별 형성을 연구하기에 이상적인 장소입니다. 먼지를 가리는 많은 어두운 구름이 배경 별에 대해 분명하게 보입니다. 크레딧 : ESO / Digitized Sky Survey 2 / Davide De Martin
과학자들은 우리가 알고있는 생명체에 필요한 빌딩 블록을 제공하는 프리 바이오 틱 분자의 공간에 존재한다는 사실을 오랫동안 알고 있었지만, 그들이 어디에서 어떻게 형성되는지에 대한 결정적인 대답과 그것들이 끝나는 메커니즘에 대해 결정하기가 어려웠다 모든 유망 행성의 표면에 시벨 리는“이론적 인 모델은 여전히 우리가 보는 것과 일치하지 않기 때문에 현재 진행중인 정확한 프로세스에 대해서는 여전히 논란이되고있다”고 말했다. "이 논문으로, 우리는 이론가들에게이 분자들이 얼마나 풍부한지를 알려줌으로써 일어날 수있는 형성 메커니즘을 더 잘 구속 할 수있다." 전 별의 핵은 행성과 아마도 생명체를 가진 별계를 향한 최초의 진화 단계의 창과 같다고 Scibelli는 설명했다.이 연구 이전에 이러한 유기물은 복잡한 유기 분자에 대해 10 개 미만이 연구되었다고 추정했다. 유사한 관찰은 일반적으로 하나의 분자 인 메탄올에 초점을 둔 반면, 여기에 설명 된 조사는 메탄올 및 아세트 알데히드 (관련 알코올 유도체)의 진화를 구체적으로 따랐다. 이 조사를 위해이 팀은 관찰 시간 동안 총 500 시간의 관찰 시간 동안 두 분자에 대한 이야기 서명을 찾았습니다.
Kitt Peak의 12 미터 전파 망원경. 크레딧 : Jeff Mangum / NRAO
메탄올은 모든 31 개의 전성 핵 코어에 존재하는 것으로 나타 났으며, 이들 중 70 %는 메탄올 외에 아세트 알데히드를 함유했다. 연구의 저자는 이러한 결과를 복잡한 유기 분자가 이전에 생각했던 것보다 초기의 별 형성 영역에서 훨씬 더 광범위하다는 증거로 해석합니다. 이러한 발견은 신생아 별의 열이 유기 분자를 형성하는 데 필요한 환경을 제공하는 시나리오를 가정하기 때문에 프리 바이오 틱 분자가 어떻게 형성되는지에 대한 전통적인 이론에 도전합니다. 극도로 차가운 가스와 먼지가 많은 구름에 복잡한 유기 분자가 풍부하여 그러한 조건에서 여전히 멀어지면 다른 프로세스가 작동해야합니다. 시벨 리는“우리가 태양과 비슷한 저 질량 별의 출생지, 누에 고치 및 종묘장으로 생각하는이 핵들 안에는 이러한 분자를 만들기가 어렵다”고 시벨 리는 말했다. "이와 같은 조사를 통해, 우리는 생명의 선구자가 어떻게 존재하게되는지, 어떻게 그것들이 별 형성의 후기 단계에서 태양계로 이동하고 들어가는지를 더 잘 이해할 수있다" Scibelli는 Kitt Peak에서 Arizona Radio Observatory가 없었다면이 조사는 불가능했을 것이라고 말했다. 먼지와 가스의 내용물이 광학 코어에서 볼 때 별의 코어를 보호하기 때문에 천문학자는 훨씬 더 긴 파장으로 되돌려 야합니다. 다른 많은 천문학적 목표와 비교할 때, 별의 핵심은 매우 조용한 환경이며 매우 차가우므로 매우 약한 신호를 방출합니다. "우리는이 큰 샘플 크기의 코어를 관찰하고 두 분자가 어떻게 함께 진화하는지에 대한 자세한 그림을 얻고 싶었 기 때문에 오랫동안이 코어를 응시해야했습니다."라고 시벨 리는 말했다. 더 큰 관측소가 한 프로젝트에 너무 많은 시간을 할당 할 수 없기 때문에 다른 무선 망원경을 사용한 이러한 유형의 측량. "우리는 애리조나에있는 시설을 통해 그렇게 할 수 있기 때문에 정말 운이 좋다"고 그녀는 말했다. 은하와 같은 우주의 다른 물체와 비교할 때, 별의 핵심은 짧은 시간 단위로 형성되며 수명은 백만 년 미만입니다. 난류 및 중력과 같은 과정에 의해 분자 구름의 가스와 먼지가 붕괴되어 필라멘트를 형성하며, 그 필라멘트 내에 밀도가 높은 코어가 형성됩니다. Scibelli는 Taurus Molecular Cloud가 코어 사이의 다른 진화 단계를 엿볼 수 있기 때문에 특히 흥미 롭다고 말했다. 그녀는“모든 코어가 별을 형성 할 수는 없으며 많은 불확실성이 관련되어있다”고 말했다. "우리는 많은 코어가 초기 단계에 있다고 생각하기 때문에 현재 별이 형성되는 것을 볼 수 없습니다." 초기 단계에서 프리 바이오 틱 분자 진화 모델을 추가로 개선하기 위해 Shirley의 그룹은 존재하는 모든 복잡한 유기 분자 의보다 포괄적 인 인벤토리를 수집하기 위해 개별적인 별이없는 코어를 수용 할 계획 입니다. 타우 루스의 별 형성 구름과 같은 물체는 우리 태양계의 역사에 중요한 단서를 제공한다고 시벨 리는 말했다. 그녀는 “우리 태양계 는 이와 같은 구름에서 태어 났지만 구름은 더 이상 볼 수 없다”고 말했다. 우주 공간의 물체를 보는 것은 어린 시절부터 노년기에 이르기까지 인생의 여러 단계에서 다른 사람들의 스냅 샷이 찍힌 사진 앨범을 보는 것과 약간 같으며 우리의 경우 별이없는 코어는 별의 초음파로 사용됩니다.”
더 탐색 천문학 자들은 먼지 뒤에 숨겨지기 어려운 대상을 찾습니다 추가 정보 : Samantha Scibelli et al. 천체 물리학 저널 ( The Astrophysical Journal , 2020) 의 황소 자리 분자 구름 내에서 별이없고 별이없는 핵에서 복잡한 유기 분자의 유병률 . DOI : 10.3847 / 1538-4357 / ab7375 저널 정보 : 천체 물리 저널 에 의해 제공 애리조나 대학
https://phys.org/news/2020-06-ingredients-life-stellar-nurseries-stars.html
.Powerful X-ray flare detected from the protostar HOPS 383
프로토 스타 HOPS 383에서 검출 된 강력한 X- 선 플레어
Tomasz Nowakowski, Phys.org HOPS 383의 X- 선 플레어. 크레딧 : Grosso et al., 2020.JUNE 11, 2020 REPORT
NASA의 Chandra X-ray Observatory와 Southern Astrophysical Research (SOAR) 망원경을 사용하여 천문학 자들은 HOPS 383이라는 프로토 스타의 X-ray 관찰 및 근적외선 이미징을 수행했습니다. 이것은 천문학 자들이 초기의 별 형성 단계를 더 잘 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 발견은 천문학과 천체 물리학 에 게재되고 6 월 4 일 arXiv.org 에 게재 된 논문에 자세히 설명되어 있습니다. 소위 Class 0 객체는 태양계 별의 초기 진화 단계를 나타내는 가장 어린 Accorating Protostar입니다. 클래스 0 프로토 스타의 정수압 코어가 엔벨로프 및 분자 구름 내에 깊이 내장되어 있기 때문에 이러한 물체는 대부분의 파장에서 관찰하기가 어렵습니다. 따라서 본성에 관한 몇 가지 질문에는 답이 없습니다. 예를 들어, 연구원들은 여전히 자기 활동이 클래스 0 프로토 스타에 존재하는지 여부에 대해 토론합니다. 이러한 물체의 X- 선 관찰은 X- 선이보다 진화 된 원형 및 어린 별에서 자기 활동의 주요 특성이므로이를 확인할 수 있습니다. 과학 연구를위한 프랑스 국립 센터의 니콜라스 그로소가 이끄는 천문학의 팀이 홉 383-클래스 0의 X 선 관측을 수행 그래서 원시성을 오리온 분자 구름 3의 객체 가 퍼스트 클래스이기 때문에 연구자들의 주목을 받고 2008 년까지 정점에 달하고 2017 년 9 월에 끝났다. 천문학자인 칠레의 4.1m SOAR (Southern Astrophysical Research) 망원경을 사용하여 2017 년 12 월 14 일부터 14 일까지 14 일부터 14 일까지 14 일까지 Chandra X-ray Observatory에서 HOPS 383을 3 번 관측했다. 신문에 썼다. 관측 결과 약 3.3 시간 지속되는 HOPS 383의 강력한 X- 레이 플레어가 기록되었습니다. 플레어의 진화를 분석함으로써, 연구원들은 카운트 속도가 첫 광자 검출 후 거의 0.9 시간에 최고점에 도달 한 다음 마지막 광자 검출까지 약 2.5 시간 내에 점진적으로 붕괴됨을 발견했습니다. 연구자들은 이러한 빠른 상승과 느린 붕괴는 어린 별의 물체 (YSO)에서 발생하는 자기 플레어에 일반적이라고 지적했다. 플레어의 X- 선 광도는 피크에서 2–8 keV 에너지 대역에서 약 42 억 erg / s에 도달했습니다. 이것은 소스 대기 레벨의 광도보다 20 배 이상 큽니다. 또한,이 연구는 플레어의 스펙트럼이 흡수성이 높으며 중성 또는 저 이온화 철로 인해 폭이 약 1.1 keV 인 6.4 keV 방출 라인을 보여줍니다. 천문학 자들은 철 선폭이 가능한 방출 과정에서 예상되는 것에 비해 상대적으로 크다고 말합니다. 연구원들은 플레어의 고온 플라즈마 온도가 약 4.1keV 인 것으로 추정했다. 이 결과는 자기 플레어 및 철의 광 이온화와 일치합니다. 이 논문의 저자들은 HOPS 383에 강력한 자기 활동이 존재한다고 결론 지었다. "HOPS 383의 강력한 X- 선 플레어 의 검출은 자기 활동 이 태양의 초기 형성 단계에서 존재할 수 있다는 직접적인 증거가 된다. 천문학 자들은 썼다.
더 탐색 천문학 자들은 거대 스타 KIC 2852961의 타오르는 활동을 연구합니다 추가 정보 : Grosso et. 알. starbirth에서 자기 활동에 대한 증거 : Class 0 protostar HOPS 383, arXiv : 2006.02676의 강력한 X- 선 플레어 [astro-ph.HE] arxiv.org/abs/2006.02676 저널 정보 : 천문학과 천체 물리학
https://phys.org/news/2020-06-powerful-x-ray-flare-protostar.html
.Extremely brilliant giga-electron-volt gamma rays from a two-stage laser-plasma accelerator
2 단계 레이저 플라즈마 가속기의 탁월한 기가 전자 볼트 감마선
by Thamarasee Jeewandara , Phys.org Thamarasee Jeewandara, Phys.org 소형 밝은 γ- 선 소스의 개념. (A) 2 단계 구성도. 첫 번째 가속 단계에서, 플라즈마 웨이크는 저밀도 플라즈마 채널에서 전파되는 다중 PWM 레이저 펄스에 의해 구동되며, 효율적인 전자 주입 및 가속은 다중 -GeV, 저 방출, 고 충전 및 고밀도를 초래한다 전자빔. 레이저 펄스는 라디에이터 역할을하는 고밀도 플라즈마 영역으로 들어가고, 밀도가 높은 플라즈마에서 기포의 강화 된 정전기 장에서 조밀 한 고 에너지 전자에 의해 시준 된 밝은 γ- 선이 생성됩니다. (B) 3D 파티클-인-셀 (PIC) 시뮬레이션을 이용한 레이저 구동 플라즈마 웨이크 필드에서의 γ- 선 방사선의 3 차원 (3D) 뷰. 크레딧 : Science Advances, doi : 10.1126 / sciadv.aaz7240 JUNE 11, 2020 FEATURE
레이저 웨이크 필드 가속기는 한 개발을 주도 기존과 유사한 피크 휘도, 제공하는 소형 극초 단 X 선 또는 감마선 소스의 싱크로트론 소스를 . 그러나, 이러한 소스는 낮은 효율에 의해 보류되며 킬로 전자 볼트 (KeV) 내지 메가 전자 볼트 (MeV) 범위에서 샷당 10 7-8 광자로 제한된다 . 현재 과학 발전 에 관한 새로운 보고서 에서 Xing-Long Zhu와 중국과 영국의 물리 및 천문학 연구팀은 시준 된 초 광도 감마 (γ) 광선을 효율적으로 생산하는 새로운 접근법을 제시했습니다. 결과적인 광자 에너지는 다중 페타 와트 레이저 펄스를 2 단계 웨이크 필드 가속기 에 집중시켜 최대 기가 전자 볼트까지 조정 가능. 고강도 레이저는 실험의 첫 단계에서 높은 밀도와 전하를 갖는 다중 전자 볼트 전자빔을 효율적으로 생성 할 수있게 해주었다. 레이저 및 전자 빔은 그 후 제 2 단계에서 고밀도 플라즈마 영역으로 들어갔다. 수치 시뮬레이션을 사용하여 1 메가 전자 볼트 (MeV) 이상의 광자에 대해 에너지 변환 효율이 10 % 이상인 샷당 10 12 감마선 광자 생성을 시연하고 10 26 광자 S -1 mm -2 mrad 이상의 피크 광도를 달성했습니다. -21 MeV에서 0.1 % 대역폭 당. 이 연구 결과는 기초 물리 및 응용 물리 및 공학 분야에서 새로운 길을 제공 할 것입니다. 고 에너지 감마선 의 밝은 소스는 천체 물리학 , 입자 및 핵 물리학 , 고해상도 이미징에 대한 기초 연구를 포함하여 광범위한 응용 분야에 사용할 수 있습니다. 연구원들은 발산이 적고 펄스 지속 시간이 짧으며 에너지가 높으며 피크 광도가 높은 소형 감마선 소스로 이러한 응용 분야를 개선 할 수 있습니다. 동안 널리 사용 싱크로트론 및 X 선 자유 전자 레이저 (XFELS)가 최대 휘도로 X 선 펄스를 제공 할 수 있으며, 이들은 낮은 한정되는 광자 에너지. 이러한 연구 구조의 규모와 비용으로 인해 정기적 인 적용이 제한 될 수 있습니다. 따라서 연구원들은 빠르게 발전했다지난 20 년간 소형 레이저 웨이크 필드 가속기 (LWFA)는 고 에너지 입자의 가속 및 복사를 훨씬 더 작은 규모로 추진하는 근본적으로 다른 접근법을 제공합니다. 초고 출력 레이저 기술 분야의 지속적인 발전은 화려한 고 에너지 감마 소스를 가능하게합니다. 과학자들이 고급 광자 소스 를 개발하기 위해 상당한 노력 을 기울 였지만 XFEL 수준에 비해 감마선 소스 의 최고 광채를 달성하기위한 대안적인 방법은 현재 존재하지 않습니다 . 물리 계획 이 연구에서 Zhu et al. GeV까지의 광자 에너지로 매우 높은 광도의 감마선을 생성하는 효율적인 전략을 도입했습니다. 그들은 단일 다중 PWM 레이저 펄스 에 의해 구동되는 2 단계 LWFA (레이저 웨이크 필드 가속기)에서 셋업을 개발했습니다 . 첫 번째 단계에서, 그들은 중간 정도의 저밀도 플라즈마 를 사용하여 대략 40 %의 높은 에너지 효율을 갖는 다중 -GeV 전자빔을 생성했다. 두 번째 단계에서는 비교적 높은 밀도를 사용했습니다.10 % 이상의 효율로 MeV 대 GeV 범위에서 감마선 방사선을 생성하는 플라즈마. 그 결과 광자 수, 에너지 효율, 피크 광도 및 전력은 기존의 LWFA 기반 소스보다 몇 배나 높았으며, 다양한 과학 및 기술 분야에서 광자 에너지를 사용하여 고휘도 감마선을 촉진 할 수있는 길을 열었습니다.
MeV에서 GeV로 시뮬레이션 창의 가로 치수가 γ- 선 생성에 미치는 영향. (A, B) 전자 밀도 분포의 스냅 샷
기존의 한계를 극복하기 위해 Zhu et al. 저밀도 LWFA에서 효율적인 전자 가속과 상대적으로 고밀도 LWFA에서 에너지 전자로부터의 효율적인 광자 방출의 장점을 결합한 2 단계 방식을 제안했다. 과학자들은 플라즈마 채널을 사용하여 고출력 레이저 를 안내했습니다 . 첫 단계 동안, Zhu et al. 저밀도 플라즈마에서 전파 된 다중 -PW 레이저 펄스에 의해 여기 된 플라즈마 버블에서 가속되는 플라즈마 전자를 자기 주입 하였다. 그 결과 낮은 발산 및 multi-GeV 전자빔은 임계 플라즈마 밀도 (10 21 cm -3)에 가까운 높은 빔 밀도를 달성했습니다.) 및 최대 40 %의 레이저-전자 에너지 변환 효율. 제 2 상태 동안, 레이저 펄스는 비교적 고밀도 플라즈마로 전파되어 밀도가 증가함에 따라 수축 된 플라즈마 버블을 초래 하였다. 결과적으로, 전자 빔 주위의 큰 준 정적 전자기장은 GeV 레벨에서 광자 에너지를 갖는 시준 된 감마선 빔을 방출했다.
레이저-플라즈마 가속기-라디에이터 설정 및 3D PIC 시뮬레이션 결과. (A) 배경 플라즈마의 축상 밀도 프로파일. (B 및 D) 전자 밀도 (ne) 및 레이저 장 (Ey) 분포의 스냅 샷은 가속도 및 방사선 단계에서 각각 ct = 1000 μm 및 ct = 1700 μm에 표시되며, 여기서 ξ = x-ct . 광자 밀도 분포 (nγ)와 가속 장 (Ex)의 해당 스냅 샷은 각각 (C)와 (E)에 표시됩니다. 주어진 시간에 전자 (F)와 γ- 선 (H)의 에너지 스펙트럼. (H)에서, 삽입은 전자 및 γ- 선의 최대 에너지의 시간적 진화를 나타낸다. (G) γ- 선의 각도 스펙트럼 및 각도 분포. (I) 방출 된 광자 에너지의 함수로서 γ- 레이 피크 광도 (0.1 % BW 당 광자 s-1 mm-2 mrad-2). 크레딧 : Science Advances, doi : 10.
매우 밝은 감마선 방출 준 정적 전자기장이 충분히 높았 기 때문에, 시스템에서의 방사선 반응 및 양자 효과는 광자 방출 동안 중요한 역할을했다. 결과는 1 MeV 이상의 광자 효율을 갖는 감마선에 대한 전례없는 방사선 효율을 나타냈다. 방출 된 감마선의 광자 수, 효율, 피크 광도 및 출력은 기존 LWFA 베타트론 방사선 및 Compton 후방 산란 보다 수십 배 더 높았습니다.(즉, 전자에 의한 광자의 산란) 소스. 시준 된 고 에너지 감마선 펄스를 얻기 위해서는 가속 전자빔과 준 정적 전자기장의 전하와 에너지가 충분히 높아야했다. Zhu et al. 고효율, 고 충전 및 다중 -GeV 전자빔을 형성하기 위해 효율적인 가속을 위해 적당히 낮은 밀도 및 효율적인 방사선을 위해 상대적으로 높은 밀도로 플라즈마 밀도를 조정 하였다.
강한 준 정적 전자기장에서 고 에너지 광자 방사선. (A 및 B) 각각 ct = 1500 μm 및 ct = 1600 μm에서의 전자 밀도 (ne) 및 자기 생성 자기장 (BS)의 분포. (C 및 D) 해당 γ- 선 광자 밀도 (nγ) 및 횡 전자기장 (F⊥). (E 및 F) 위에서 언급 한 두 위치에서 해당 방사선 매개 변수 (χe). 크레딧 : Science Advances, doi : 10.1126 / sciadv.aaz7240
감마선의 최대 피크 광도는 XFEL (X-ray free electron lasers) 레벨에 도달하여 기초 연구 및 실제 응용을위한 유망하고 고휘도 및 고 에너지 방사선 소스가되었습니다. 과학자들은 감마선 방출에 대한 플라즈마 밀도의 영향을 설명하기 위해 방출 된 감마선의 최대 에너지, 피크 광도 및 방사선 출력을 변경하도록 플라즈마 파라미터를 조정했습니다. 연구팀은 플라즈마 밀도가 증가 된 플라즈마 감마선 방출을 크게 향상시켜 고 에너지 광자에 상당한 양의 전자 에너지 전달을 촉진시켰다. Zhu et al. 실험 시스템을 더욱 최적화하여 복사 전력 및 광자 에너지의 포화를 방지합니다. 그런 다음 과학자들은 다양한 레이저 강도에 대한 일련의 시뮬레이션으로 실험 감마선 방사선 체계의 견고성을 입증했습니다. 결과는 레이저 강도가 증가함에 따라 감마선 방출이보다 효율적이되는 것으로 나타났다. 그들이 레이저 강도를 줄 였을 때, 밝은 감마선은 여전히 상대적으로 효율적이었습니다. 이 계획은 가까운 미래의 실험실에서 차세대 고효율 초 고휘도 GeV 감마선 소스 를위한 길을 열었습니다 .
γ- 선 방출에 대한 혈장 파라미터의 영향. (A) 라디에이터 길이 (Lb)가 1 MeV에서 피크 광도, 컷오프 에너지 및 γ- 선의 방사능에 미치는 영향. 삽입 된 그림은 1 GeV 이상의 전자 가속의 최대 에너지와 총 효율을 보여줍니다. (B) γ- 레이 피크 광도, 컷오프 에너지 및 방사선 파워에 대한 라디에이터 영역에서의 플라즈마 밀도 (n0)의 영향. 삽입 된 부분은 구동 레이저로부터 포획 된 전자 (≥1 GeV) 및 γ- 선 (≥1 MeV)의 에너지 변환 효율을 보여준다. γ- 선의 차단 에너지는 1 MeV에서 피크 광휘의 10-5로 정의됩니다. 크레딧 : Science Advances, doi : 10.1126 / sciadv.aaz7240.
이런 식으로 Xing-Long Zhu와 동료들은 기존의 X 선 및 감마선 방사선원의 한계를 해결하고 새롭고 강력한 체계를 제안했습니다. 새로운 방법은 방출 된 감마선의 광자 수, 방사선 효율, 광도 및 파워의 몇 차수 증가를 달성했다. 이를 달성하기 위해 다중 PWM 펄스에 의해 구동되는 전광 2 단 LWFA (Laser-wakefield Accelerator)를 사용했습니다. 이 작업은 GeV 체제에서 전례없이 높은 밝기로 초소형 초단 마 감마선 소스를 용이하게했습니다. 이 연구는 광핵 반응, 가벼운 물질 상호 작용 및 감마선 충돌체 등 다양한 새로운 응용 분야에 고유 한 기능을 제공 할 것입니다.
더 탐색 광속 전자빔이 고강도 레이저와 충돌 할 때의 방사선 반응 추가 정보 : Xing-Long Zhu et al. 2 단계 레이저 플라즈마 가속기 인 Science Advances (2020)의 매우 뛰어난 GeV γ- 선 . DOI : 10.1126 / sciadv.aaz7240 미정의 미정. LHC, Nature Physics (2017) 의 ATLAS 검출기와의 중이온 충돌시 광 산란 산란에 대한 증거 . DOI : 10.1038 / nphys4208 Anne Sakdinawat et al. Nanoscale X-ray 이미징, Nature Photonics (2010). DOI : 10.1038 / nphoton.2010.267 저널 정보 : 과학 발전 , 자연 물리학 , 자연 광자
https://phys.org/news/2020-06-extremely-brilliant-giga-electron-volt-gamma-rays.html
.ATTN: NASA’s Mars Curiosity Rover Drivers Need Your Help
ATTN : NASA의 Mars Curiosity Rover 드라이버에 도움이 필요합니다
주제 :인공 지능호기심JPL화성NASA 으로 제트 추진 연구소 (JET PROPULSION LABORATORY) 2020년 6월 14일 AI4Mars AI4Mars라는 도구의 세 가지 이미지는 NASA의 Curiosity 로버에서 볼 수 있듯이 다양한 종류의 화성 지형을 보여줍니다. 지형 피처 주위에 테두리를 그리고 4 개의 레이블 중 하나를 할당하면 Curiosity의 로버 플래너에 대한 지형 유형을 자동으로 식별하는 알고리즘을 학습 할 수 있습니다. 크레딧 : NASA / JPL-Caltech
온라인 도구를 사용하여 Martian 지형 유형에 레이블을 지정하면 엔지니어가 Curiosity 로버를 안내하는 방법을 개선 할 수있는 인공 지능 알고리즘을 학습 할 수 있습니다. NASA 의 Curiosity 로버 운전자가 화성을 더 잘 탐색 하도록 도울 수 있습니다 . 온라인 툴 AI4Mars 를 사용하여 Red Planet에서 다운로드 한 그림에서 지형 기능에 레이블을 지정하면 인공 지능 알고리즘을 학습하여 풍경을 자동으로 읽을 수 있습니다. 왼쪽에 큰 바위인가요? 모래 일까? 아니면 좋은 평평한 암반 일 수도 있습니다. 시민 과학 웹 사이트 Zooniverse에 호스팅 된 AI4Mars를 사용하면 지형 주위에 경계를 만들고 4 가지 레이블 중 하나를 선택할 수 있습니다. 이러한 레이블은 SPOC (토양 특성 및 객체 분류)라는 Martian 지형 분류 알고리즘을 개선하는 데 중요합니다. 기관의 모든 Mars rover 임무를 관리 한 NASA의 Jet Propulsion Laboratory에서 개발 된 SPOC는 다양한 지형 유형에 레이블을 지정하여 임무 팀 구성원이 어떤 경로를 선택해야하는지 시각적지도를 작성합니다. SPOC는 이미 사용 중이지만 시스템에서 추가 교육을받을 수 있습니다. JPL 의 AI 연구원 인 Hiro Ono는“일반적으로 수십만 개의 예제가 딥 러닝 알고리즘을 훈련시키는 데 필요합니다 . 예를 들어, 자율 주행 자동차 알고리즘은 도로, 표지판, 신호등, 보행자 및 기타 차량의 수많은 이미지로 훈련됩니다. 딥 러닝을위한 다른 공개 데이터 세트에는 사람, 동물 및 건물이 포함되어 있지만 화성의 풍경은 없습니다.
” NASA 호기심 화성 로버 NASA의 호기심 화성 로버의 로우 앵글 자화상. 크레딧 : NASA / JPL-Caltech / MSSS
SPOC는 속도에 완전히 도달하면 점착성 토양, 높은 암석, 평평한 암반 및 위험한 모래 언덕을 자동으로 구별하여 호기심의 다음 움직임을 쉽게 계획 할 수 있도록 이미지를 지구로 보냅니다. 오노는“미래에이 알고리즘이 로버의 바퀴가 다른 표면에서 미끄러질 가능성을 예측하는 등 다른 유용한 작업을 수행 할 수있을만큼 정확해질 수 있기를 희망한다. 로버 플래너의 직업 로버 플래너라고하는 JPL 엔지니어는 더 잘 훈련 된 SPOC를 최대한 활용할 수 있습니다. 셀카를 찍거나 , 분쇄 된 샘플을 로버의 몸 속으로 속여 분석 (아래 비디오)하거나 한 지점에서 다음 지점으로 운전 하는 등 호기심의 모든 움직임을 담당합니다 .
https://youtu.be/XXaa4_02Edw
NASA의 Curiosity 로버는 화성 시료 분석 (SAM) 도구 제품군을 포함한 다양한 도구를 사용하여 최초의 고형 화성 시료를 분석했습니다. 메릴랜드 주 그린벨트에있는 NASA의 Goddard 우주 비행 센터에서 개발 된 SAM은 Curiosity 로버 안에있는 휴대용 화학 실험실입니다. SAM은 섭취하는 샘플의 화학을 검사하여 특히 환경이 생명을 지탱할 수 있는지 여부에 관련된 화학 물질을 검사합니다. 드
라이브를 해결하는 데 4 ~ 5 시간이 소요될 수 있으며 ( 이제 사실상 수행됨 ) 여러 사람이 수백 줄의 코드를 작성하고 검토해야합니다. 이 작업에는 과학자들과의 광범위한 협력도 포함됩니다. 지질 학자들은 호기심의 바퀴가 미끄러지거나 날카로운 바위에 의해 손상되거나 모래에 갇혀 정신과 기회 로버를 모두 포획 할 수 있는지 예측하기 위해 지형을 평가합니다. 플래너는 또한 고 이득 안테나가 명령을 수신하기 위해 지구에 분명한 시야가 필요하기 때문에 드라이브 끝에서 로버가 어느 방향으로 향하게 될지를 고려합니다. 그리고 그들은 운전 중 지형에서 그림자가 떨어지는 것을 예상하여 호기심이 거리를 결정하는 방법을 방해 할 수 있습니다. (로버는 시각적 이미지를 측정하는 기술을 사용하여 카메라 이미지를 인근 랜드 마크와 비교합니다.) AI가 도울 수있는 방법 SPOC는 로버 플래너의 복잡하고 시간 집약적 인 작업을 대체하지 않습니다. 그러나 과학자들은 다음에 연구해야 할 과학자들과 논의하는 것과 같이 직업의 다른 측면에 집중할 수 있습니다. AI4Mars에 참여한 JPL 로버 플래너 중 하나 인 Stephanie Oij는“미션 과학을 안전하게 얻는 방법을 알아내는 것이 우리의 임무입니다. "지형 라벨을 자동으로 생성하면 시간을 절약하고 생산성을 높일 수 있습니다." 똑똑한 알고리즘의 이점은 NASA의 다음 화성 임무 인 Perseverance 로버에서 계획되어 여름에 시작됩니다. 그러나 먼저 레이블이 지정된 이미지의 아카이브가 필요합니다. 지금까지 AI4Mars 사이트에 8,000 개 이상의 호기심 이미지가 업로드되어 알고리즘을위한 충분한 사료를 제공했습니다. 오노는 앞으로 성령과 기회의 이미지를 추가하기를 희망합니다. 한편, JPL 자원 봉사자들은이 사이트를 번역하여 스페인어, 힌디어, 일본어 및 기타 여러 언어를 사용하는 참가자들도 참여할 수 있습니다.
https://scitechdaily.com/attn-nasas-mars-curiosity-rover-drivers-need-your-help/
.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.First Optical Measurements of Milky Way’s Mysterious Fermi Bubbles
.Exploring the Quantum Field, From the Sun’s Core to the Big Bang at MIT
태양의 핵심에서 MIT의 빅뱅까지 양자 분야 탐색
주제 :빅뱅MIT입자 물리양자 물리학 작성자 : JONATHAN MINGLE, 매사추세츠 공과 대학 2020 년 6 월 13 일 빅뱅 아티스트 애니메이션
이론 물리학자인 윌리엄 데트 몰트 (William Detmold)는 아 원자 수준에서 쿼크, 글루온의 미스터리, "강한 상호 작용"을 풀어줍니다. 양성자가 태양에 전력을 공급하기 위해 어떻게 융합합니까? 초신성 후 붕괴되는 별 속의 중성미자는 어떻게 되나요? 빅뱅 이후 처음 몇 분 동안 원자핵은 어떻게 양성자와 중성자로부터 형성 되었는가 ? 이러한 신비한 프로세스를 시뮬레이션하려면 매우 복잡한 계산, 정교한 알고리즘 및 방대한 양의 슈퍼 컴퓨팅 성능이 필요합니다. 이론 물리학자인 윌리엄 데트 몰트 (William Detmold)는이 도구들을 양자 영역으로“보고”마샬링합니다. "이러한 과정의 계산이 향상되면 우주의 기본 속성에 대해 배울 수 있습니다"라고 그는 말합니다. “가시적 우주에서, 대부분의 질량은 양성자로 구성됩니다. 양성자의 구조와 그 특성을 이해하는 것이 나에게는 매우 중요한 것 같습니다.” 세계 최대의 입자 가속기 인 LHC (Large Hadron Collider)의 연구원들은 입자를 함께 뭉개고 아 원자 잔해를 뚫어 물질을 구성하고 묶는 것에 대한 단서를 찾기 위해 이러한 특성을 조사합니다. 물리학과의 부교수이자 이론 물리 센터와 핵 과학 연구소의 멤버 인 Detmold는 첫 번째 원칙, 즉 입자 물리학의 표준 모델 이론에서 출발합니다. 이론 물리학 자 윌리엄 데트 몰트 “우리 모두가 집이나 먼 곳에 갇혀 있으면 지금 누군가가 특히 영감을 받고 있다고 확신 할 수 없지만,이 유행성 유행병은 결국 끝날 것입니다.
그리고 때때로 맥스웰의 복잡한 방정식에서 길을 잃으면 이론 물리학자인 윌리엄 데트 몰트 (William Detmold)는 말합니다. 크레딧 : Jared Charney
표준 모델은 입자 물리학의 4 가지 기본 힘 중 3 가지 (중력 제외)와 알려진 아 원자 입자를 모두 설명합니다. 이 이론은 아마도 가장 유명하게 LHC 연구원들의 iggs 스 보손의 존재에 대한 2011 년 확인을 포함하여 실험 결과를 계속해서 예측하는 데 성공했습니다. 데트 몰트 연구의 핵심은 LHC와 같은 실험에서 나온“실험 데이터에 대면하는 것”입니다. 데트 몰트와 그의 팀은 계산을 고안 한 후 여러 대의 슈퍼 컴퓨터에서 계산을 수행하고 6 개월에서 몇 년이 소요될 수있는 엄청난 양의 통계를 조사한 후“모든 데이터를 수집하고 많은 분석을 수행합니다. 불확실성 범위를 갖는 수치로 주요 물리량 (예 : 양성자의 질량)을 추출하기 위해” Detmold는“이 점에 대한 나의 추진 관심사는이 분석이 실험 결과에 어떤 영향을 미칠 것인가이다. “우리는 LHC에서 수행 된 실험을 해석하기 위해 이러한 계산을 수행하고 다음과 같은 질문을합니다. Detmold는 쿼크 (물질의 가장 작은 성분)와 글루온 (함께 결합하는 힘) 사이의 양성자 내부 이론과 양자 내부 이론 인 양자 색채 역학 (QCD)의 복잡한 방정식을 푸는 데 중요한 발전을 이루었습니다. ). 그는 특정 입자 붕괴 반응에 대한 첫 번째 QCD 계산 중 일부를 수행했습니다. 그들은 대부분 LHC의 결과와 매우 밀접하게 연계되어 있습니다. "표준 모델과 LHC 결과 사이에는 별다른 차이가 없지만 흥미로운 긴장이 있습니다." "저의 연구는 이러한 긴장 중 일부를 살펴 보았습니다." 질문하도록 영감을 받음 양자 물리학에 대한 Detmold의 관심은 남학생 시절부터 호주 애들레이드에서 자랐습니다. "저는 어린 시절에 인기있는 과학 책을 많이 읽은 것을 기억합니다. 그리고 쿼크, 글루온 및 기타 기본 입자에 대해 매우 흥미를 느끼고 수학적 도구를 다루고 싶어했습니다." 그는 애들레이드 대학교에서 학사 학위와 박사 학위를 취득했습니다. 수학을 전공하는 학부생으로서 그는 양자 역학의 신비에 눈을 뜨는 교수를 만났다. “아마도 내가 가장 흥미 진진한 수업이었을 것입니다. 그리고 나는 지금 그것을 가르쳐야합니다.”
윌리엄 데트 몰트 MIT MIT 이론 물리학 자 William Detmold. 크레딧 : Jared Charney
그는 MIT 에서 양자 역학에 대한 입문 과정을 몇 년 동안 가르치고 있으며, 그 주제에 의해 비슷하게 압수 된 학생들을 발견하는 데 능숙 해졌습니다. “모든 수업에는 학생들이 문제 세트를 작성할 때 열정이 페이지에서 떨어지는 것을 볼 수 있습니다. 그들과 교류하게되어 기쁩니다.” 그는 자신의 연구를 그 대화에 전적으로 복잡하게 만들 수는 없지만, 기업의 정신, 즉 우주의 깊은 구조에 대한 새로운 통찰력을 얻을 수있는 질문을하는 방법을 그들에게 주입하려고 시도합니다. "학생들이 연구에 참여하도록 유도하고 더 많은 것을 배우도록 격려하는 방식으로 사물을 구성 할 수 있습니다."라고 그는 말합니다. “많은 가르침은 학생들이 정보 전달뿐만 아니라 더 많은 것을 찾아 가도록 동기를 부여하는 것입니다. 교수님의 영감을받은 방식으로 학생들에게 영감을주기를 바랍니다.” 그는 이렇게 덧붙입니다.“우리 모두가 집이나 먼 곳에서 갇히게되면서 지금 누군가가 특히 영감을 받았다고 확신하지 못하지만,이 유행성 유행병은 결국 끝나고 때때로 맥스웰 방정식의 복잡한 과정에서 길을 잃는 것은 좋은 일입니다. 세상에서 일어나고있는 일에서 벗어나십시오.” 실험 향상 그가 슈퍼 컴퓨터 데이터를 가르치거나 분석하지 않을 때 Detmold는 종종 더 나은 실험을 계획하는 데 도움을줍니다. Long Island의 Brookhaven National Lab에서 향후 10 년 동안 건설 될 예정인 Electron-Ion Collider는 양성자의 내부 구조에 대한 이해를 높이는 것을 목표로합니다. 데트 몰트의 계산 중 일부는 양성자 내부의 글루온 구조에 대한 질적 그림을 제공하여 프로젝트 설계자가 특정 수량을 탐지하기위한 크기의 순서로 무엇을 찾아야하는지 알 수 있도록하는 것입니다. “특정한 방식으로 디자인하면 우리가 볼 내용을 예측할 수 있습니다.”라고 그는 말합니다. Detmold는 복잡한 슈퍼 컴퓨팅 프로젝트를 조율하는 전문가이기도합니다. 슈퍼 컴퓨팅 성능과 시간이 제한되어 있기 때문에 효율적인 방법으로 수많은 계산을 수행하는 방법을 파악해야합니다. 그와 그의 실험실 구성원은 대규모 슈퍼 컴퓨터에서 이러한 계산을 수행하기위한 알고리즘과 소프트웨어 인프라를 개발했으며, 일부는 데이터 관리를 복잡하게하는 여러 유형의 처리 장치가 있습니다. "이것은 효율적인 방법으로 계산을 수행하는 방법 자체 연구 프로젝트입니다." 실제로 Detmold는 답변을 얻는 방법을 개선하는 방법에 시간을 투자합니다. 그는 새로운 알고리즘이 새로운 문제를 해결하기 위해 계산을 발전시키고 표준 모델의 맥락에서 핵 구조와 반응을 계산하는 열쇠라고 말했다. "계산할 수량이 있지만 현재 가지고있는 도구를 사용하면 엄청난 수퍼 컴퓨터를 운영하는 데 10,000 년이 걸립니다."라고 그는 말합니다. "실제로 수행 할 수있는 무언가를 계산하는 새로운 방법으로 떠 오릅니다. 흥미 롭습니다." 미지에 대한 고무적인 관심 그러나 근본적인 미스터리는 여전히 데트 몰트 작품의 중심에있다. 쿼크와 글루온이 서로 멀어 질수록 상호 작용의 강도가 증가합니다. 그는 이러한 저에너지 상태에서 무슨 일이 일어나고 있는지 이해하기 위해 쿼크와 글루 톤의 양자 필드를 시공간을 나타내는 분리 된 점 그리드에 배치하는 격자 양자 크로 모 다이나믹 (LQCD)이라고하는 계산 기술의 사용을 발전 시켰습니다. . 2017 년, Detmold와 동료들은 양성자-양자 융합 속도에 대한 최초의 LQCD 계산을 수행했습니다. 이 과정은 태양을 강화시키는 핵 반응을 시작합니다. 또한 실험을 통해 공부하는 것은 매우 어렵습니다. 데트 몰트는“두 양성자를 함께 뭉치려고하면 전하가 서로 가까이 있고 싶지 않다는 것을 의미한다. "이 분야가 어디로 갈 수 있는지 보여줍니다." “이것은 가장 간단한 핵 반응 중 하나이지만 표준 모델에서 직접 해결할 수 있다고 말하는 문을 엽니 다. 우리는이 작업을 기반으로하고 관련 반응을 계산하려고합니다.” 또 다른 최근 프로젝트는 LQCD를 사용하여 우주에서 가장 빠른 순간에 핵 형성을 연구하는 것과 관련이있었습니다. 그는 실제 우주에 대한 이러한 과정을 살펴볼뿐만 아니라, 빅뱅 핵 합성 반응의 반응이 어떻게 발생했는지 예측하기 위해 특정 매개 변수 (쿼크의 질량 및 상호 작용의 강도)를 변경하는 계산을 수행했습니다. 우주의 진화에 영향을 미쳤을 수도 있습니다 데트 몰트는“이러한 계산은 우리가 보는 것과 같은 우주를 만들어 낼 가능성이 얼마나되는지 알려줄 수 있습니다.
https://scitechdaily.com/exploring-the-quantum-field-from-the-suns-core-to-the-big-bang-at-mit/
.3 차원 종양 클러스터를 구축하는 노화 종양 세포
논문저자 이현규1, 논문저자 고려대 이현규 Hyun-Gyu Lee1,
June Hoan Kim 2, Woong Sun 2, Sung-Gil Chi3, WonshikChoi 1,4 & Kyoung J. Lee1 ,Scientific Reports volume 8 , 문서 번호 : 10503 ( 2018 ) | 인용문 다운로드 추상 세포 노화 (영구적 인 세포주기 정지)는 생물학적 유기체에 대한 유익한 중요성이 아직 탐구되기 시작한 공통적 인 흥미로운 현상입니다. 다른 한편으로는, 노화 세포는 그들 주위의 조직 구조를 변형시킬 수있다. 무한히 증식 할 수있는 능력을 가진 종양 세포는 그 현상으로부터 자유롭지 못합니다. 여기에 우리는 유방암 식민지의 고밀도 단일 층에있는 노화 세포가 주변에있는 비 노화 세포의 집합 센터 역할을하는 놀라운 관찰을보고합니다. 결과적으로, 노화 세포는 융합 성인 2D 종양 층에서 국소화 된 3D 세포 - 클러스터를 활발히 형성한다. 놀라운 현상을 뒷받침하는 생물 리 학적 메커니즘은 주로 유사 분열 세포 반올림, 동적 및 차동 세포 부착 및 세포 주 화성을 포함한다. 이러한 몇 가지 생물 물리학 적 요소를 통합함으로써 우리는 세포 Potts 모델을 통해 실험 관측을 재현 할 수있었습니다.
소개
세포 노화는 증식하는 세포가 완전한 성장 억제에 들어가고 그 체적을 극적으로 팽창시키는 (일반적으로, 2 차원 기질에서 튀긴 알 의 형태로) 생물체에서 공통적 인 현상이다 . 이 세포 상태의 근원은 강하게 연구되어왔다. 그러나 그 기본 메커니즘은 명확하지 않다. 1 , 2. 중요하게 노화 세포는 노화 관련 분비 표현형 (SASPs)으로 총체적으로 분류되는 다수의 분비물을 통해 그 이웃과 상호 작용한다. 이러한 분비 표현형은 생물에 부정적인 영향을 미치는 다양한 생물학적 과정에 관여하는 것으로 알려져있다. 예를 들어, 주위의 악성 종양 세포의 성장을 자극하는 친 염증성 사이토 카인과 케모카인이 그 중 3 개 , 4 개 입니다. 노화 세포의 축적은 또한 나이 - 관련 질환과 같은 더 많은 유기체 레벨 부작용과 연관된 5. 특히 조직 개조를 촉진 할 수도 있습니다. 예를 들어, 일부 세포 노화 따라서 암세포의 침윤 촉진 소프 주변 조직 구조를 만드는 세포 외 매트릭스 저하 프로테아제를 분비 6 , 7 , 8 . 한편, 노화 세포에 대한 유익한 효과에 대해서도 최근 논의된다. SASP는 배아 패터닝 9 , 10 및 상처 치료 11에 기여하는 단백질을 포함 합니다. 그럼에도 불구하고 이러한 조직 재생 효과가 SASP에 의해 생물 물리학 적으로 조율되는 방법의 정확한 성격은 특히 조직에 대한 개별 세포의 규모에서 많이 연구되어야합니다. 이 논문에서는 단일 클론 세포주 인 MDA-MB-231 (널리 사용되는 악성 유방암 세포주)의 시험 관내 배양을 바탕으로 초기 시딩 및 이웃 노화 방지와의 상호 작용에서 신생 세포의 출현을 신중하게 분석합니다 세포. 놀랍게도, 불멸화 된 종양 세포조차도 노화를 일으키는 것으로 나타났습니다 12 . 더 흥미 진진한 것은 노화 된 MDA-MB-231 세포가 인접한 종양 세포에 대한 인력의 중심 역할을하여 처음에 2 층 (2D) 콜로니의 단층에서 3 차원 (3D ) 세포 클러스터. 우리는 전환 이 시험 관내 에서 명확한 것으로 나타남을 본다.예를 들어 노화 세포가 조직 개질에 관여 할 수있는 사례. 또한 몇 가지 필수 메커니즘만으로 통합 된 컴퓨터 모델을 통한 관찰에 대한 경험적 설명을 제공합니다. Metropolis kinetics에서 작동하는 셀룰러 Potts 모델 (CPM)은 세포 부피의 보존, 유사 분열 세포 반올림 (결과적으로 세포 - 환경 유착의 동적 강도)과 같은 생물 물리학 적 과정을 재현하는 것을 목표로하며, 세포의 주 화성 운동. 실험 결과 MDA-MB-231 세포 배양 물 (처음에는 직경 2mm의 디스크 영역에 균일하게 도금 된 합류 단일 층 (confluent mono layer),도 1a 참조, 방법에 대한 자세한 내용 참조)은 다수의 노화 세포가 전체 집단으로 무작위로 출현한다 시간이 지남에 따라 증가한다 (그림 1b ). 그들은 '튀긴 계란'형태로 쉽게 식별 할 수 있습니다 (그림 1c ). 노화 된 상태로 들어가는 세포의 몸체는 꽤 합류하는 인구 내에서도 거대한 지역을 차지하기 위해 며칠 동안 측면으로 팽창합니다 (그림 1c ). 완전히 개발 노화 세포의 점유 면적이 현저하게 다른 하나에서 다를 수 있지만, 일반적으로 1.4 × 10 종종 크고 매우 큰 수 5 μ m (2) (도. 참조 1D를) - 전형적인 비 노화 세포보다 약 3 배 더 크다. 반면에 노화 세포의 몸은 ~ 2 μ m 만큼 얇 습니다 (그림 1e 의 두 측면보기 참조 ). 신체는 f-actin의 조밀 한 네트워크에 의해 구조적으로 잘 유지됩니다 (그림 1e 의 상단 그림 참조 ). 세포가 갑자기 파열되어 대사 과정을 끝낼 때까지 끊임없는 시공간 파동이 몸 전체에 나타나며 핵쪽으로 향하게됩니다.
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0.pdf
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