Exploring the Fundamental Mysteries of the Universe by Seeing the Invisible
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.Exploring the Fundamental Mysteries of the Universe by Seeing the Invisible
보이지 않는 것을 보면서 우주의 기본 미스터리 탐험
주제 :천체 물리학듀크 대학교 으로 듀크 대학 2020년 7월 19일 우주의 신비 Michael Troxel은 퍼즐, 특히 도전적인 퍼즐을 항상 좋아했습니다. 그의 직무는 우주에서 가장 당혹스럽고 근본적인 신비를 풀고 있기 때문에 운이 좋았습니다. "중학교의 어느 시점에서 나는 스스로에게 물었다. 내가 할 수있는 가장 어려운 일은 무엇인가?" 그는 말했다. “그리고 그 시점에서 내가 아는 가장 어려운 것은 천체 물리학 이었기 때문에 이것이 정직하다면이 직업을 선택하는 첫 번째 동기라고 생각합니다. 그러나 그것이 실제로 무엇을 의미하는지 이해하기 전이었습니다.” 물리학과의 우주 학자이자 조교수 인 Troxel은 지난 2 년 동안 약 4 억 개의 천체의 거대한 데이터 세트를 분석하는 500 명의 과학자들이 참여한 암흑 에너지 조사 (Dark Energy Survey)의 우주 분석 코디네이터로 2 년을 보냈습니다. Troxel은“이것은 우주론에서 수행 된 가장 복잡하고 어려운 분석 중 하나라고 생각했습니다. 이것은 수십 명의 동료들의 기여와 리더십으로 만 가능했습니다. 결과는 약 30여 명의 연구 논문과 200 명 이상의 기고 과학자와 함께 발표 될 것입니다. Troxel은 현재이 분야에 대한 공헌을 인정하여 에너지 부 조기 경력 연구 프로그램 (Department of Energy Early Career Research Program)을 통해 상을 받았습니다. 이 프로그램은 2020 년에 76 명의 과학자를 지원할 것입니다.“많은 과학자들이 가장 조형적인 작업을 수행하는 중요한 초기 경력 기간 동안 뛰어난 연구원들에게 지원을 제공함으로써 국가의 과학 인력을 강화하기 위해 설립되었습니다. Troxel은 말했다. "이는 또한 우리 연구 그룹이 우주론에서 직면 한 가장 어려운 문제를 해결할 수있는 자원을 제공 할 것입니다." 이상은 특정 프로젝트에 대한 5 년간의 자금을 제공하며 Troxel은 부분적으로 다크 에너지 설문 조사의 후속 작업에 대한 그의 작업을 지원하는 데 사용할 것입니다 : Vera C. Rubin Observatory Legacy Survey of Space and Time (LSST)을 사용한 연구. DEC (Dark Energy Science Collaboration) 내에서 2023 년에 작업을 시작할 예정입니다. 칠레 세로 파숑 (Cerro Pachon)에 위치한이 시설은 Troxel 그룹과 함께 작업하는 Nancy Grace Roman Space Telescope를 포함하여 향후 10 년 안에 온라인으로 제공 될 3 대 첨단 망원경 중 하나입니다. Troxel은“Rubin과 Roman은 Dark Energy Survey와 같은 일을 많이 할 것입니다.
DES 암흑 물질지도 암흑 물질에 대한이 DES 협업 맵은 중력 렌즈 측정으로 만들어졌습니다. 학점 : Chihway Chang / Kavli
시카고 대학교 우주 물리 연구소 / DES 협력 부분적으로, 암흑 물질과 암흑 에너지라는 해결해야 할 가장 시급한 우주 론적 미스터리 두 가지에 중점을 둡니다. Troxel은“그들은 우리가 이해하지 못하는 우주의 조각입니다. “그리고 약간 무서운 것은 우주의 95 %를 구성하는 것 같습니다.” 첫 번째 암흑 물질은 과학자들이 아직 그것을 보지 못했기 때문에 연구하기가 어렵습니다. 보통의 물질과는 달리 빛과 상호 작용하지 않습니다. 그러나 그것은 중력, 그리고 우주가 어떻게 진화했는지 예측하는데 매우 성공적인 현재의 천체 물리학 적 모델과 상호 작용을합니다. 이것은 암흑 물질의 형태로 볼 수있는 것보다 5 배나 많은 물질이 있다는 것을 의미합니다. Troxel은 중력 렌즈 또는 중력이 빛의 경로를 구부리고 먼 은하의 이미지를 왜곡하는 방법을 전문으로합니다. 루빈이나 로마와 같은 관측소에서 우주의 대규모 이미지를 가져 와서 왜곡을 분석함으로써 암흑 물질이있는 곳을 매핑 할 수 있습니다. 암흑 에너지 조사를 통해 Troxel과 다른 사람들은 하늘의 약 8 분 동안 그러한지도를 만들었습니다. 루빈은 남반구 전체를지도로 만들 수 있습니다. 다른 신비, 암흑 에너지는 우주의 확장과 관련이 있습니다. 빅뱅 이후로 우주의 모든 우주적 대상들은 서로 멀어지고있다. 지난 수십 년 동안 과학자들은 중력으로 인해 물체가 뒤로 당겨져 물체가 느려질 것으로 예상했습니다. 그러나 그 반대가 일어나고 있습니다. Troxel은“우리가 관찰 한 것은 속도가 느려지는 대신 모든 것이 속도가 빨라지고 가속되고 있다는 것입니다. "이것은 공중에 공을 던지는 것과 같으며, 넘어지는 대신에 더 빠르고 빠르게 쏘기 시작합니다."
공작 우주 론자 2020 공작 우주 론자들이 함께 포즈. Troxel은 왼쪽에서 세 번째입니다. 월터는 그의 오른쪽이고 스콜 닉은 마지막입니다. 크레딧 : Duke University
거대한 물체의 중력을 통해 가속도를 설명 할 수 없기 때문에 과학자들은 우주의 또 다른 힘이나 구성 요소가 있어야한다는 결론을 내 렸습니다. 트 록셀은“사실 우주의 다른 요소는 우주의 역학의 70 %를 구성한다. 또한 관측에는 보이지 않지만 중력 렌즈를 통해 Troxel과 그의 동료는 Rubin 및 기타 망원경의 데이터를 사용하여 자세한 정보를 얻을 수 있습니다. Troxel은 그의 에너지 부 (Department of Energy) 상금을 통해 듀크 (Duke)의 우주론 연구를 지원하기 위해 다른 대학원생과 박사후 연구원을 고용 할 수있을 것이라고 밝혔다. 학생들에게 혜택 중 하나는 루빈 시운전이 시작될 때 칠레의 전망대를 방문 할 기회가 있다는 것입니다. Troxel에게 가장 의미있는 미래의 과학자들을 지원할 수있는 기회입니다. 1 세대 학생 인 Troxel은 현재의 성공을 위해 자신의 경력을지지 한 사람들을 인정합니다. "지금은 내가가는 길은 쉽지 않았고, 선생님과 멘토의 지원으로 인해서 만 만들었습니다." 그러나 그는 또한보다 다양한 학생들이 우주론에 들어 오기를 바라고있다. Troxel은“미국 내 대법원이 타이틀 VII를 판결 한 것은 지난 주에야 처음으로 국가 차원에서 내가 누구인지에 대해서만 직장에서 해고되는 것을 막았다”고 말했다. LGBTQ는 누구입니까? “현대 물리학과 우주론 이야기는 우리의 관점을 돌아 보면서 물리적 세계를 새로운 시각으로 바라본 결과, 세계가 어떻게 작동하는지에 대한 근본적인 새로운 통찰을 이끌어 냈습니다. “물리학과 우주론은 새롭고 다양한 관점에서 이익을 얻지 만, 그 분야가 새로운 목소리에 합당해야합니다. 듀크의 교사로서 현재 나의 역할 중 가장 보람있는 부분은 차세대의 다양한 목소리가 우주의 신비와 맞설 수있는 자신의 길을 찾은 동안 듣고들을 수 있도록 돕는 것입니다.”
.A strategy to modulate the magnetic anisotropy of ultra-thin ferromagnets
초박형 ferromagnets의 자기 이방성을 조절하는 전략
작성자 : Ingrid Fadelli, Tech Xplore 이온 겔로 덮인 Cr2Ge2Te6의 결정 구조의 볼-스틱 모델. 빨간색 화살표는 Cr 원자의 자기 모멘트를 나타냅니다. 크레딧 : Verzhbitskiy et al. JULY 19, 2020 FEATURE
새로운 2 차원 강자성 반도체의 자기의 전기적 제어는 새로운 유형의 스핀 트로닉 소자 (전자의 고유 한 자기 특성을 이용하여 정보를 전송, 저장 및 처리하는 전자 소자)의 개발을 가능하게한다. 기술적으로 실행 가능하도록하기 위해이 장치는 실온에서 작동해야합니다. 그러나, 대부분의 기존의 층형 강자성 반도체는 100K 미만의 퀴리 온도를 나타낸다. 또한, 이들 재료 시스템에서 자기 순서와 전하 사이의 상호 작용은 여전히 탐구되지 않고있다. 싱가포르 국립 대학교 (National University of Singapore), 런던 대학 (University College London, UCL) 및 베이징 과학 기술 대학 (University of Technology and Technology University)의 연구원들은 최근 층간 강자성 반도체 인 크롬 게르마늄 텔루 라이드 (Cr 2 Ge 2 Te 6 ) 의 자기 이방성을 조절하는 새로운 방법을 제안했다 . Nature Electronics 에 발표 된 논문에 제시된 결과는 광범위한 하이브리드 전자 장치 의 개발에 중요한 영향을 미칠 수 있습니다 . "에너지 효율적인 정보 처리 및 저장 장치 개발의 핵심 인 자기 반도체에서 자기를 전기적으로 제어한다는 아이디어는 수십 년 동안 지속되어왔다"고 실험을 수행 한 팀을 이끈 Goki Eda 부교수는 TechXplore에 말했다. . "그러나 대부분의 재료에서 자기장에 대한 전기장의 영향은 너무 약해서 실제 응용에 유용하지 않습니다." 최근 연구에 따르면 일부 층상 반도체는 나노 두께로 얇아져도 놀라운 자성을 나타냅니다. 얇은 물질의 초박형 몸체로 인해 물리적 특성은 게이트 정전기에 매우 민감합니다. 따라서 게이트 정전기에 의한 자기 특성의 전기적 제어가 쉬워졌으며 여러 연구 그룹에서 유망한 결과를보고했습니다. 이러한 최근의 연구 결과에서 영감을 얻은 Eda 교수와 그의 동료들은 Cr 2 Ge 2 Te 6 의 초박 결정에서 자기의 전기적 제어를 가능하게하는 방법을 테스트하기 시작했습니다 . 그들은이 물질들의 자성을 표준 솔리드 게이트 산화물 (즉, 반도체 기반 트랜지스터의 전기적 특성을 조절하기 위해 일반적으로 사용되는 유전체 층)을 사용하여 효과적으로 조정할 수 없다는 것을 곧 깨달았습니다. 연구팀은 겔상 전해질이 결정 표면에 이온층을 형성하여 강한 전계를 생성하는 전기 이중층 트랜지스터 구조를 사용하여 전계 효과를 높이기로 결정했다. 이 소자 구조는 일반적인 고체 산화물을 사용하여 일반적으로 달성되는 것보다 전자 도핑 밀도를 1 배 더 높게 달성 할 수있게했다. 연구원들은 전기 이중층 트랜지스터 구조를 사용하여 Cr 2 Ge 2 Te 6 의 퀴리 온도와 자기 이방성이 정전기 게이팅을 통해 조절 될 수 있음을 보여 주었다 . "이 높은 전자 밀도로 인해, 반도체의 자기 특성의 변화는 심오 해졌다"고 실험을 수행 한 연구원 인 Ivan Verzhbitskiy 박사는 설명했다. "Curie 온도는 61K에서 205K까지 140도 이상 향상되었습니다. Curie 온도에 대한 이러한 전계 효과는 다른 자기 반도체에서는 관찰되지 않았습니다. 트랜지스터가 전기 신호를 켜고 끄는 방식과 유사한 방식으로 재료의 자기를 켜고 끌 수 있다는 것을 의미하는 전기장을 가진 자기 반도체 " 이 결과는 정보를 저장하고 처리 할 수있는 하이브리드 장치의 제작에 중요한 영향을 미칠 수 있습니다. 미래에는 다른 층 반도체에 동일한 전략을 적용하여 자기 특성의 변조를 더 조사 할 수 있습니다. 에다 교수는“우리는 관측 된 현상의 배후 메커니즘을 더 자세히 조사 할 계획”이라고 말했다. "현상을 더 잘 이해하면 작동 온도를 개선하고 결국 실제 적용에 중요한 실내 온도 조정 가능한 자기를 실현할 수 있어야 합니다."
더 탐색 연구원들은 미래 반도체를위한 재료 인 반 데르 발스 자석의 신비를 밝힙니다 추가 정보 : Ivan A. Verzhbitskiy et al. 정전기 게이팅, Nature Electronics (2020)에 의해 Cr2Ge2Te6에서 자기 이방성을 제어 . DOI : 10.1038 / s41928-020-0427-7 저널 정보 : Nature Electronics
https://techxplore.com/news/2020-07-strategy-modulate-magnetic-anisotropy-ultra-thin.html
.Using artificial intelligence to enhance complex systems
인공 지능을 사용하여 복잡한 시스템 향상
Sarah Perrin, Ecole Polytechnique Federale de Lausanne 작성 크레딧 : CC0 Public Domain JULY 16, 2020
EPFL 연구원은 원하는 결과를 얻기 위해 광섬유 네트워크와 같은 복잡한 시스템에 어떤 데이터를 넣어야하는지 자동으로 계산하는 방법을 고안했습니다. 그들의 솔루션은 로봇 공학, 의학 및 이미지 프로젝션에 특히 유용 할 수 있습니다. 어느 시스템에서나, 어떤 종류의 입력과 출력이 필요하며 그 사이에 동작이 발생합니다. 그러나이 작업이 특히 복잡하거나 많은 양의 동기화 된 데이터가 필요한 경우 올바른 출력을 얻기 위해 어떤 입력이 필요한지 어떻게 알 수 있습니까? EPFL의 LAPD (Applied Photonics Devices) 연구소 및 광학 연구소 (LO)의 연구원들이 해결책을 찾았습니다. 그들은 원하는 결과를 얻기 위해 광섬유 네트워크에 어떤 데이터를 공급해야하는지 결정할 수있는 알고리즘을 발명했습니다. 그들의 연구는 Nature Machine Intelligence 저널에 실렸다 . 연구원들은 그들의 기술을 보여주기 위해 이미지 프로젝션 시스템을 개발했습니다. 미로와 같은 레이저 네트워크에서 광선은 하나의 돋보기에서 다음 돋보기로, 한 섬유에서 다음 섬유로 이동하여 코드화 된 정보를 얻습니다. 다른 한편으로, 정보는 작은 화면에서 해독되어 일련의 녹색 이미지가 나타납니다-질주하는 말, 방황하는 사람 및 이상한 유령. "광학 광학은 복잡한 시스템입니다."박사 Ph.D. Babak Rahmani는 설명합니다. LAPD 실험실의 학생. "알고리즘이 없다면 매번 이미지를 생성하는 데 필요한 정보를 매번 다시 계산해야합니다. 그러나 알고리즘을 통해 시스템은 자동으로이를 수행하는 방법을 배웁니다."
https://youtu.be/Ep_HFdZISII
크레딧 : Ecole Polytechnique Federale de Lausanne
연구원의 재미있는 애니메이션은 단순히 여러 분야에서 솔루션의 많은 잠재적 응용 프로그램을 보여줍니다. LAPD 연구소를 운영하는 Christophe Moser는 " 로봇 팔 이 특정 제스처와이를 제어하는 방법을 배우는 데 사용될 수있다 "고 말했다. 의학에서는 레이저를 사용하여 신체의 특정 부분에 특정 영향을 미치는 내시경 기술을 향상시킬 수 있습니다. 더 광범위하게 말하면, 알고리즘은 빛을 투사하거나 효과 또는 동작을 원격으로 트리거하거나 3D 이미지 및 홀로그램을보다 쉽게 만들 수 있습니다. 둘은 하나보다 낫다 본 발명은 인공 신경 네트워크의 원리에 기초한다. LO 연구소를 운영하고 있으며이 기술의 전문가 인 Demetri Psaltis 는“이러한 네트워크는 생물학적 신경 네트워크 와 인간의 두뇌에서 영감을 얻은 컴퓨터 시스템 입니다. 그것들은 인공 지능의 기초이며 기계 학습에 관여하는 데 사용되는 시스템을 허용합니다. 신경망 기술 자체는 새로운 것이 아니다. EPFL 연구원의 작품을 독창적으로 만드는 것은 두 개의 시스템이 함께 작동한다는 것입니다. Psaltis는“테니스를 배우는 법을 배우는 것과 비슷하다. "먼저 공을 치는 법을 배웁니다. 일단 당신이 그 공을 잡으면 백핸드, 오버 헤드 및 발리와 같은 더 어려운 샷으로 넘어갑니다. 우리의 알고리즘은 같은 방식으로 작동합니다."
더 탐색 기계 학습 기술은 다중 모드 광섬유를 통과하는 이미지를 재구성합니다 추가 정보 : Babak Rahmani et al. 부분 측정 된 비선형 시스템의 강력한 제어를위한 액터 신경망은 확산 매체 인 Nature Machine Intelligence (2020)를 통한 이미지 전파를 위해 선보였습니다 . DOI : 10.1038 / s42256-020-0199-9 저널 정보 : Nature Machine Intelligence 에 의해 제공 로잔 연방 공과 대학교
https://techxplore.com/news/2020-07-artificial-intelligence-complex.html
.Scientists suggest using gold nanoparticle metasurfaces to determine substance molecular composition
과학자들은 물질 분자 조성을 결정하기 위해 금 나노 입자 메타 서페이스를 사용할 것을 제안합니다
ITMO University, Itmo University 작성 금 입자 크레딧 : Dmitry Bayer JULY 19, 2020
새로운 방법을 사용하면 액체 또는 기체의 분자 구성을 정확하게 결정하고 잠재적으로 위험한 화학 화합물을 식별 할 수있는 소형 장치를 만들 수 있습니다. ITMO 대학과 이스라엘 네게 브 벤 구리온 대학의 연구원들이 수행 한 연구 결과는 Nanomaterials 에 발표되었다 . 오늘날 공기와 물의 질과 함유되어있는 유해한 화합물의 제어에 점점 더 많은 관심을 기울이고 있습니다. 이러한 화합물의 소량이라도 인간과 동물의 건강에 엄청난 부정적인 영향을 줄 수 있습니다. 물질의 화학 성분을 모니터링하고 특정 화합물을 식별하려면 복잡한 장비가 필요합니다. 이전에 적용된 방법 중 가장 널리 사용되는 방법은 진동 분광법 입니다. "진동 분광법을 사용하면 이전에 알려지지 않은 물질의 분자 구성을 쉽게 배울 수 있습니다"라고 ITMO University와 이스라엘 네게 브의 벤 구리온 대학교 (Ber-Gurion University)의 공동 프로그램의 박사 과정 학생 인 Daler Dadadzhanov는 설명합니다. 나노 구조 물리학 연구 및 교육 센터. "이것은 다음과 같이 작동합니다 : 우리는 서로 상호 작용하는 수많은 원자로 구성된 알려지지 않은 물질을 가지고 있습니다. 예를 들어 아미노기는 수소와 질소 원자를 가지고 있습니다. 빛을받을 때이 원자들은 진동을 시작하여 특정 흡수 에너지 양그들이있는 동안. 결과적으로 출력 에너지가 줄어 듭니다. 에너지가 흡수되는 빈도는 분자로 구성된 기능성 원자 그룹을 결정하는 데 사용될 수 있습니다. 그런 다음 제시된 물질의 종류를 결정할 때 탐지기에 의해 사용될 수있는 '분자 ID'를 만들 수있었습니다. " 오늘날 사용되는 분광계는 일반적으로 파장이 2.5-25 마이크로 미터 인 중 적외선 스펙트럼 범위에서 작동합니다. 이 범위에서, 입사광 에너지와 물질을 통과 한 에너지의 차이를 쉽게 정의하고 분석 할 수 있습니다. 그러나이 범위에서 작동하는 분석기는 비교적 크고 번거롭고 다소 비쌉니다. 또한, OH 그룹의 수소 원자 진동에 연결된 것과 같이 중 적외선 스펙트럼의 일부 밴드는 너무 강하여 소량의 물질을 탐지 할 때 총 에너지 흡수를 유발합니다. 이 밴드는 흡수 스펙트럼 에서 다른 특징적인 진동 밴드를 해석 할 때 어려움의 원인입니다 . 시스템이 중 적외선이 아닌 단파장 복사와 일치하는 근적외선 스펙트럼에서 작동 할 수 있다면 시스템을 몇 배 더 작게 만들 수 있습니다. 근적외선 스펙트럼은 중 적외선 스펙트럼보다 훨씬 더 많이 연구됩니다. 대부분 현대 통신 시스템에서 사용되기 때문입니다. Dadadzhanov는“근적외선 스펙트럼의 주요 장점은 현재 에너지 효율적이고 고품질의 연속 방사선 장치와 신뢰할 수있는 검출기가 많이 있다는 것입니다. "그들은 중 적외선 범위에서 사용되는 것보다 저렴하고 더 작습니다. 따라서, 중 적외선 스펙트럼 장비는 1.5 x 1.5 미터 크기 일 수 있으며 근적외선 장비는 인간 손바닥에 맞을 수 있습니다." 그러나 파장이 짧아지면 들어오는 에너지와 나가는 에너지의 차이가 너무 작아 져서 쉽게 감지 할 수 없다는 문제가 있습니다. 결과적으로, 양질의 분석을 위해서는 더 많은 양의 물질이 필요하며, 이로 인해 장치가 압축 될 위험이 있습니다. 또한, 많은 센서는 독성 분자와 같이 농도가 미미한 미지의 물질 을 탐지하는 것을 목표로 합니다. 근적외선 스펙트럼 에서는 작업이 더 어려워집니다 . 근적외선 진동 분광법을 기반으로 분석기를 만들기 전에 과학자들은 들어오는 에너지와 나가는 에너지의 차이로 인해 수신 된 신호를 증폭하는 방법을 찾아야합니다. 이것이 바로 Alina Karabchevsky 박사가 이끄는 이스라엘 네게 브 벤 구리온 대학교의 연구원들과 ITMO 대학교의 동료들이 연구 한 내용이었습니다. "우리의 논문에서 우리는 다음과 같은 디자인을 제안한다 : 붕규산 유리와 같은 투명한 유전체의 기초에, 주기적으로 금 나노 평행 체의 배열이 형성된다. 이러한 구조는 전자빔 리소그래피로 획득 될 수있다"고 Dadadzhanov는 계속해서 말했다. . "그 후, 우리는 연구 된 물질의 얇은 층으로 기판을 덮고 샘플의 투과 스펙트럼을 등록하는데, 이것은 금 나노 입자의 플라즈몬 공명과 연구 된 물질의 분자 진동 (과잉 톤)의 결합에 의해 조절됩니다. 금 나노 평행 물 제안 된 형태로 스펙트럼 의 동일한 영역에서 플라즈몬 공명을 가짐연구 된 분자들은 흡수 밴드를 가지고 있습니다. 또한, 금속 표면 부근에서 전자기장이 강하게 증폭된다. 따라서 제안 된 센서의 감도가 높아집니다. " 출판 된 논문은 이론적입니다 – 수치 모델에 대한 연구가 수행되었습니다. 따라서 다음 단계는 실험실 조건에서 이러한 시스템을 만드는 실제 실험을 수행하는 것입니다.
더 탐색 플라즈몬 근적외선 분광계 제조를위한 MEMS 기술 추가 정보 : Daler R. Dadadzhanov et al. 격자 Rayleigh 변칙 감지 Overtone 탐지, Nanomaterials 에 대 한 금 Metasurfaces에 NH와 CH 스트레칭 모드의 향상 (2020). DOI : 10.3390 / nano10071265 ITMO University 제공
https://phys.org/news/2020-07-scientists-gold-nanoparticle-metasurfaces-substance.html
.Fresh Twist to Debate Over Universe’s Age From New View of the Oldest Light in the Universe
우주에서 가장 오래된 빛에 대한 새로운 시각에서 우주 시대에 대해 토론하는 신선한 트위스트
주제 :천문학천체 물리학인기 있는시카고 대학교 으로 시카고 대학 2020년 7월 17일 아타 카마 우주 망원경 Atacama Cosmology Telescope는 우주에서 가장 오래된 빛을 측정하며 우주 마이크로파 배경으로 알려져 있습니다. 과학자들은 이러한 측정을 사용하여 우주의 나이를 계산할 수 있습니다. 크레딧 : 이미지 제공 : Debra Kellner
Atacama Cosmology Telescope의 발견에 따르면 우주는 138 억 년이되었다. National Science Foundation의 Atacama Cosmology Telescope를 보유한 천문학 자들은 칠레의 아타 카마 사막 (Atacama Desert)에있는 높은 산에서 우주에서 가장 오래된 빛을 새롭게 바라 보았습니다. 그들의 새로운 관측과 약간의 우주 기하학은 우주의 나이가 137 억 7 천만 년이고 4 천만 년을 가졌다는 것을 암시합니다. 새로운 추정치는 우주의 표준 모델이 제공 한 것과 일치하며, 2009 년에서 2013 년까지 진행된 우주 기반 전망대 인 플랑크 위성과 동일한 빛의 측정치와 일치합니다. 7 월 15 일 arXiv.org에 발표 된 두 가지 새로운 논문 중 하나의 저자 인 Simone Aiola는 천체 물리학 커뮤니티에서 진행중인 토론에 새로운 변화를 추가한다고 말했다. 문제는 은하의 움직임을 측정하는 연구팀이 우주가 플랑크 팀이 예측 한 것보다 수억 년 더 어리다고 계산했다는 것입니다. 이러한 불일치로 인해 유니버스에 대한 새로운 모델이 필요할 수 있으며 측정 세트 중 하나가 잘못 될 수 있다는 우려가 제기되었습니다. 뉴욕에있는 Flatiron Institute의 전산 천체 물리학 센터의 연구원 인 Aiola는“이제 우리는 Planck과 Atacama Cosmology Telescope가 동의하는 곳에서 답을 찾았습니다. "이러한 어려운 측정이 신뢰할 수 있다는 사실을 말해줍니다."
가장 오래된 빛의 새로운 그림 아타 카마 우주 망원경으로 찍은 우주에서 가장 오래된 빛의 새로운 그림의 일부. 이 부분은 달 너비의 50 배인 하늘 부분을 덮고 있으며,이 영역은 200 억 광년의 공간을 나타냅니다. 빅뱅 이후 380,000 년 후에 방출 된 빛은 편광이 다양합니다 (여기서 더 붉거나 푸른 색으로 나타남). 천체 물리학 자들은이 변형들 사이의 간격을 사용하여 우주의 나이에 대한 새로운 추정치를 계산했습니다. 크레딧 : ACT Collaboration의 이미지 제공
우주의 시대는 또한 우주가 얼마나 빨리 확장되고 있는지를 허블 상수라고 부릅니다. 아타 카마 측정 결과 메가 파섹 당 초당 67.6km의 허블 상수가 제안되었습니다. 이 결과는 플랑크 위성 팀의 이전 추정 67.4와 거의 일치하지만 은하 측정에서 추정 된 74보다 느립니다. 시카고 대학 천문학과 천체 물리학 부교수 인 제프 맥 마혼 (Jeff McMahon)은“현장에 수수께끼가 있기 때문에 이러한 독립적 인 측정을하는 것은 정말 흥미롭고, 그로 인해 우리는 그 수수께끼에 대한 우리의 이해를 획기적으로 향상시키는 데 도움이됩니다 . 이 측정에 사용되는 검출기 및 기타 새로운 기술. “이것은 지속적인 불일치를 확인합니다. 우리는 여전히 분석 할 데이터가 훨씬 많으므로 이것은 시작에 불과합니다.”
제프 맥 마혼 Assoc. Jeff McMahon 교수 아이 올라는“아타 카마 우주론 망원경과 플랑크 결과와 표준 우주론 모델 사이의 긴밀한 일치는 매우 달콤하다”며“현재 우리 모델이 강력하다는 것을 아는 것이 좋지만 새로운 무언가를 암시하는 것은 좋을 것”이라고 말했다. 그럼에도 불구하고 2019 년 은하의 움직임에 대한 연구와의 의견 불일치는 알려지지 않은 물리가 작용할 가능성을 유지한다고 그는 말했다. 플랑크 위성과 지상의 사촌 인 남극 망원경처럼, 아타 카마 망원경은 빅뱅 의 잔광에서 동료들 입니다. 우주 마이크로파 배경 또는 CMB로 알려진이 빛은 우주가 탄생 한 지 3 억 년 후 양성자와 전자가 결합하여 첫 번째 원자를 형성합니다. 그 전에는 우주가 불투명하기까지했습니다. 과학자들이 CMB의 빛이 지구까지 도달 한 거리를 추정 할 수 있다면 우주의 나이를 계산할 수 있습니다. 그러나 그것은 말보다 쉽습니다. 지구와의 우주 거리를 판단하는 것은 어렵습니다. 대신에 과학자들은 지구와 두 물체가 우주 삼각형을 형성하면서 두 개의 먼 물체 사이의 하늘 각도를 측정합니다. 과학자들이이 물체들 사이의 물리적 분리를 알고 있다면, 고등학교 기하학을 사용하여 지구로부터 물체의 거리를 추정 할 수 있습니다. CMB 광선의 미묘한 변형은 삼각형의 다른 두 꼭지점을 형성하는 앵커 포인트를 제공합니다. 이러한 온도와 분극의 변화는 우주의 팽창에 의해 밀도가 변화하는 영역으로 증폭 된 초기 우주에서의 양자 변동에 기인한다. (조밀 한 패치는 계속해서 은하단을 형성 할 것이다.) 과학자들은 CMB의 이러한 변화가 일반적으로 수십 광년마다 온도와 편광의 절반 사이에 간격을 두어야한다는 것을 알기 위해 우주 초기에 충분히 충분히 이해하고있다. (규모의 경우, 우리 은하의 직경은 약 200,000 광년입니다.) Atacama Cosmology Telescope는 전례없는 해상도와 하늘 범위로 CMB 변동을 측정하여 빛의 편광을 자세히 살펴 보았습니다. 망원경의 수석 수사관이자 Henry deWolf Smyth 교수 인 Suzanne Staggs는“Planck 위성은 같은 빛을 측정했지만 높은 충실도로 편광을 측정함으로써 우리가 본 가장 오래된 패턴을 더 많이 보여줍니다. 프린스턴 대학 물리학 . 이 측정은 McMahon 팀이 설계하고 구축 한 새로운 기술 덕분에 가능했습니다. McMahon은“기본적으로 검출기가 두 가지 색상을 측정하고 가능한 한 많은 카메라에 포장하는 방법을 알아 냈습니다. "그런 다음 메타 물질로 새로운 렌즈를 개발했습니다." ( 메타 물질은 자연적으로 존재하지 않는 농산물의 특성에 설계있어 재료의 유형입니다.) 맥 마혼 교수는 망원경에서 분석에서 전개에 이르기까지 거의 10 년이 걸렸다 고 말했다. "이 놀라운 팀과 협력하여 개념 스케치에서 우주론의 최전선에서 결과를 생성하는 데 이르기까지이 프로젝트를 개발하는 것은 절대적으로 환상적이었습니다."
https://youtu.be/awcnVykOKZY
Wendy Freedman 교수는 우주의 확장을 측정하는 새로운 방법을 설명합니다. Fermi National Accelerator Laboratory의 Sara Simon은 검출기 설계에 크게 기여했습니다. UChicago 대학원생 Joey Golec은 메타 물질 광학을 제조하는 방법을 개발했습니다. UChicago 대학원생 Maya Mallaby-Kay는 현재 데이터 세트를 공개하기 위해 노력하고 있습니다. Atacama Cosmology Telescope가 계속 관찰하면서 천문학 자들은 CMB에 대한보다 명확한 그림과 우주가 얼마나 오래 전에 시작되었는지에 대한보다 정확한 생각을 갖게 될 것입니다. 이 팀은 또한 표준 우주론 모델에 맞지 않는 물리학의 징후에 대한 관측을 쫓아 낼 것입니다. 이러한 이상한 물리학은 CMB의 측정과 은하의 움직임으로 인해 발생하는 우주의 나이와 팽창률 예측 사이의 불일치를 해결할 수 있습니다. 펜실베이니아 대학교 천문학과 천체 물리학과 교수 인 마크 데블린 (Mark Delin)은“우리는 망원경으로 칠레에서 하늘의 절반을 계속 관찰하고있다”고 말했다. "두 기술의 정확성이 증가함에 따라 갈등을 해결해야하는 압력은 커질 것입니다." 코넬 대학의 스티브 최 (Steve Choi)는 arXiv.org에 게시 된 다른 논문의 첫 번째 저자는“어떤 특정한 가치를 선호하지는 않았다 . “플랑크 위성 팀의 추정치에 맞는 확장 속도를 찾았습니다. 이것은 우리에게 우주에서 가장 오래된 빛의 측정에 대해 더 많은 확신을줍니다.”
참고 문헌 : Simone Aiola 등의 "Atacama Cosmology Telescope : DR4 Maps and Cosmological Parameters", 2020 년 7 월 14 일, 천체 물리학> 우주론 및 비 은하 천체 물리학 . arXiv : 2007.07288 “아타 카마 우주론 망원경 : 98 및 150 GHz에서 우주 마이크로파 배경 전력 스펙트럼의 측정”Steve K. Choi, et al., 2020 년 7 월 14 일, Astrophysics> Cosmology and Nongalactic Astrophysics . arXiv : 2007.07289 ACT 팀은 7 개국 41 개 기관의 과학자들과의 국제 협력입니다. 망원경은 국립 과학 재단과 회원 기관의 지원으로 지원됩니다.
*Blog Notice
On June 23, 2020, my blog posts random product advertisements on a single line within the blog, so companies of related products allocate profit distribution per quantity of product sold as stocks and divide it into my blog address. This donation stock fund is fully donated to our growing children for education and job security, as well as for the venture start-ups and welfare benefits they seek. Invest.
원문(한국어) 제 블로그에 2020 년 6 월 23 일 부터 블로그 내에 한줄에 임의의 상품광고를 게재하니, 관련 상품의 회사는 상품 판매 수량 당 이익배분을 주식으로 할당하여 제 블로그 주소에 배당 해 주십시요. 이 기부주식 자금은 우리의 성장하는 아이들에게 전액 교육 및 직업 안정 그리고 그들이 지망하는 벤처 창업사업 및 후생복지 생활 안정에 전액 기부. 투자합니다.
https://www.facebook.com/junggoo.lee.9
.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
.Light From Inside the Tunnel: Advance in Steering and Monitoring the Light-Driven Motion of Electrons
터널 내부에서의 빛 : 전자의 빛을 이용한 움직임의 조향 및 모니터링
주제 :포 Chung 스 버번 베를린재료 과학광학 으로 FORSCHUNGSVERBUND 베를린 2020 년 7 월 19 일 발광 전자 터널링 강한 광학 필드 (빨간색)를 가진 여기로 인해 투명 유전체 내부의 광 유도 전자 터널링과 관련된 전류로부터의 발광 (파란색). 크레딧 : University of Rostock, B. Liewehr
단일 광 사이클의 시간 규모에서 물질 내 전자의 광 구동 운동을 조정하고 모니터링하는 것은 초고속 광전자 및 레이저 기반 재료 처리에서 핵심 과제입니다. 베를린에있는 막스 보른 연구소 (Max Born Institute)와 로스 토크 대학교 (University of Rostock)의 물리학 자들은 유전체 내부의 전자의 광 유도 터널링에서 나온 지금까지 간과 된 비선형 광학 메커니즘을 밝혀 냈습니다. 재료 손상 임계 값에 가까운 강도의 경우 터널링 중 발생하는 비선형 전류는 밝은 빛의 주 광원이되며, 이는 입사 방사선의 차수 고조파입니다. Nature Physics 에 방금 발표 된 이러한 연구 결과 는 유전체 재료의 광학 비선형성에 대한 기본적인 이해와 정보 처리 및 라이트 기반 재료 처리에서의 응용 가능성을 크게 확대합니다. 적당한 광도에서 비선형 광학에 대한 우리의 현재 이해는 소위 Kerr 비선형성에 기반을두고 있으며, 이는 입사 광학 광장의 영향 하에서 밀접하게 결합 된 전자의 비선형 변위를 설명합니다. 이 그림은이 빛의 세기가 결합 상태의 전자를 접지 상태에서 방출하기에 충분히 높을 때 극적으로 변합니다. 입사 광장의 긴 파장에서,이 시나리오는 전자가 광력과 원자 전위의 결합 된 작용에 의해 형성된 장벽을 통해 고전적으로 금지 된 통과를 수행하는 양자 과정 인 터널링 현상과 관련이있다. 1990 년대 이래 캐나다 과학자 François Brunel의 연구에 의해 개척 된“터널 끝”에서 나온 전자의 움직임은 빛의 파고에서 최대 확률로 발생하는 전자의 움직임이 중요한 것으로 간주되었습니다. 광학 비선형 성을위한 소스. 이 사진은 이제 근본적으로 바뀌 었습니다. 맥스 보른 비선형 연구소의 Alexandre Mermillod-Blondin 박사는“유리에 대한 새로운 실험에서 양자 기계식 터널링 공정과 관련된 전류 자체가 전통적인 Brunel 메커니즘을 능가하는 광학 비선형 성을 생성한다는 것을 보여줄 수있었습니다. 실험을 감독 한 광학 및 단 펄스 분광법. 실험에서, 서로 다른 파장 및 약간 다른 전파 방향을 갖는 2 개의 초단파 펄스가 얇은 유리 슬래브에 집중되었고, 신흥 발광에 대한 시간 및 주파수-분해능 분석이 수행되었다. 이 배출을 담당하는 메커니즘의 식별은 로스 토크 대학교와 Max Born Institute에서 DFG Heisenberg의 프레임 워크로 일하는 Thomas Fennel 교수가 수행 한 측정에 대한 이론적 분석에 의해 가능해졌습니다. 교수. Fennel은“우리가 효과적인 비선형 성이라고 칭한 양으로 측정 된 신호를 분석하는 것은 새로운 이온화 전류 메커니즘을 다른 가능한 메커니즘과 구별하고 그 우위를 입증하는 데 핵심적인 요소였습니다. 이 지식과이 연구 과정에서 개발 된 새로운 메트 롤로 지 방법을 사용한 미래의 연구를 통해 연구자들은 전례없는 해상도로 유전체의 강한 필드 이온화 및 애벌 랜칭을 일시적으로 해결하고 조종 할 수있게되었으며, 궁극적으로는 단일의 시간 척도 빛의 순환.
참고 문헌 : P. Jürgens, B. Liewehr, B. Kruse, C. Peltz, D. Engel, A. Husakou, T. Witting, M. Ivanov, MJJ Vrakking, T. Fennel 및 A. Mermillod-Blondin, 2020 년 6 월 29 일, Nature Physics . DOI : 10.1038 / s41567-020-0943-4
.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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