.Finding vaporized metal in the air of an exoplanet
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.Hubble Observes Spectacular Supernova Time-Lapse – “No Earthly Fireworks Display Can Compete”
허블은 스펙터클 초신성 타임 랩스를 관찰합니다 –“어떤 지상 불꽃 놀이도 경쟁 할 수 없습니다”
주제 :천문학유럽 우주국허블 우주 망원경NASA우주 망원경 과학 연구소초신성 By SPACE TELESCOPE SCIENCE INSTITUTE 2020 년 10 월 9 일 허블, NGC 2525에서 초신성 포착 여기 사진은 매혹적인 은하 NGC 2525의 일부입니다. 지구에서 거의 7 천만 광년 떨어진 곳에 위치한이 은하는 남반구에있는 Puppis 별자리의 일부입니다. Carina 및 Vela 별자리와 함께 고대 그리스 신화에서 나온 아르고의 이미지를 구성합니다. 왼쪽에는 이미지에서 눈부신 초신성이 선명하게 보입니다. 초신성은 공식적으로 SN2018gv로 알려져 있으며 2018 년 1 월 중순에 처음 발견되었습니다. NASA / ESA
허블 우주 망원경은 주요 조사의 일환으로 NGC 2525에서 초신성을 포착했습니다. 우리 우주의 본성에 대한 근본적인 질문에 답할 수있는 우주의 팽창률을 측정합니다. 이와 같은 초신성은 천문학 자들이 은하계까지의 거리를 계산할 수 있도록 우주 줄자로 사용할 수 있습니다. 출처 : ESA / Hubble & NASA, A. Riess 및 SH0ES 팀, 감사의 말 : Mahdi Zamani NASA / ESA의 허블 우주 망원경은 7000 만 광년 떨어져있는 나선 은하 NGC 2525에서 초신성의 페이딩 빛을 추적하고있다. 이와 같은 초신성은 천문학 자들이 은하계까지의 거리를 계산할 수 있도록 우주 줄자로 사용할 수 있습니다. 허블은 우주의 팽창률을 측정하는 주요 조사의 일환으로이 이미지를 캡처하여 우주의 본성에 대한 근본적인 질문에 답할 수 있습니다. 공식적으로 SN2018gv로 알려진 초신성은 2018 년 1 월 중순에 처음 발견되었습니다. NASA / ESA의 허블 우주 망원경은 수석 연구원이자 노벨상 수상자 Adam Riess가 이끄는 연구 프로그램의 일환으로 2018 년 2 월 초신성의 밝은 밝기를 관찰하기 시작했습니다. 미국 볼티모어에있는 우주 망원경 과학 연구소 (STScI)와 존스 홉킨스 대학교의 박사입니다. 허블 이미지는 남반구의 새끼 고양이 별자리에 위치한 금지 나선 은하 NGC 2525를 중심으로합니다.
https://youtu.be/Wb-0e1hBOZg
이 비디오는 은하 NGC 2525에서 초신성의 독특한 시간 경과를 보여줍니다. 초신성은 허블에 의해이 은하 내에서 프레임의 왼쪽 아래 부분에있는 정교한 디테일로 포착되었습니다. 그것은 아름다운 소용돌이 치는 나선 팔 중 하나의 바깥 쪽 가장자리에 위치한 매우 밝은 별처럼 보입니다. 허블 이미지의이 새롭고 독특한 시간 경과는 한때 밝았 던 초신성이 처음에는 은하계에서 가장 밝은 별보다 더 빛나다가 망원경이 관측하는 동안 희미 해지기 전임을 보여줍니다. 이 타임 랩스는 2018 년 2 월부터 2019 년 2 월까지 1 년 동안의 관찰로 구성됩니다. 출처 : ESA / Hubble & NASA, M. Kornmesser, M. Zamani, A. Riess 및 SH0ES 팀 초신성은 허블에 의해 이미지의 왼쪽 부분에있는이 은하 내에서 정교한 디테일로 포착되었습니다. 그것은 아름다운 소용돌이 치는 나선 팔 중 하나의 바깥 쪽 가장자리에 위치한 매우 밝은 별처럼 보입니다. ESA / Hubble 팀이 만든이 새롭고 독특한 허블 이미지의 시간 경과는 한때 밝았 던 초신성이 처음에는 은하계에서 가장 밝은 별보다 더 빛나다가 관측 기간 동안 희미 해지기 전에 나타납니다. 이 타임 랩스는 2018 년 2 월부터 2019 년 2 월까지 1 년 동안의 관찰로 구성됩니다. NGC 2525에서 초신성 폭발의 새로운 시간 경과에 대해 Riess는“지구의 불꽃 놀이는 허블 우주 망원경에 의해 희미 해지는 영광으로 포착 된이 초신성과 경쟁 할 수 없습니다.
Galaxy NGC 2525 사진은 매혹적인 은하 NGC 2525입니다. 지구에서 거의 7 천만 광년 떨어진 곳에 위치한이 은하는 남반구에있는 Puppis 별자리의 일부입니다. Carina 및 Vela 별자리와 함께 고대 그리스 신화에서 Argo의 이미지를 구성합니다. NGC 2525의 중심에는 또 다른 종류의 괴물 인 초 거대 질량 블랙홀이 숨어 있습니다. 거의 모든 은하에는 질량이 태양 질량의 수십만에서 수십억 배에 이르는 초 거대 질량 블랙홀이 있습니다. 출처 : NASA, ESA 및 A. Riess (STScI / JHU) 및 SH0ES 팀, 감사의 말 : M. Zamani (ESA / Hubble)
초신성은 별의 삶의 끝을 알리는 강력한 폭발입니다. Ia 형 초신성으로 알려진이 이미지에서 보이는 초신성의 유형은 동반 별에서 물질을 축적하는 가까운 이원계 의 백색 왜성 에서 유래 합니다. 백색 왜성이 임계 질량 (우리 태양 질량의 1.44 배)에 도달하면 핵이 탄소 융합을 점화 할 수있을만큼 뜨거워 져 몇 초 만에 많은 양의 산소와 탄소를 융합하는 열핵 폭주 과정을 유발합니다. 방출 된 에너지는 격렬한 폭발로 별을 찢어 버리고, 빛의 속도의 최대 6 % 속도로 물질을 분출하고 엄청난 양의 방사선을 방출합니다. Ia 형 초신성은 시간이 지남에 따라 사라지기 전에 태양보다 50 억 배 더 밝은 최고 밝기에 지속적으로 도달합니다.
https://youtu.be/dVvVs_0aIzY
이 비디오는 아름다운 은하 NGC 2525를 확대하여 허블이 프레임의 왼쪽 아래 부분에 정교한 디테일로 초신성의 시간 경과를 포착했습니다. 그것은 아름다운 소용돌이 치는 나선 팔 중 하나의 바깥 쪽 가장자리에 위치한 매우 밝은 별처럼 보입니다. 허블 이미지의이 새롭고 독특한 시간 경과는 한때 밝았 던 초신성이 처음에는 은하계에서 가장 밝은 별보다 빛나다가 관측 기간 동안 희미 해지기 전에 모습을 보여줍니다. 출처 : ESA / Hubble, Digitized Sky Survey, L. Calçada, Nick Risinger (skysurvey.org). 음악 : Astral Electronic
이 유형의 초신성은 이 고정 된 밝기를 생성하기 때문에 우주 줄자 역할을하는 '표준 양초'로 알려진 천문학 자에게 유용한 도구입니다. 초신성의 실제 밝기를 알고 하늘에서 겉보기 밝기를 관찰하는 천문학 자들은 이 거대한 안경과 은하계까지의 거리를 계산할 수 있습니다. Riess와 그의 팀은 초신성의 거리 측정 값을 세 페이드 변수로 알려진 변광성 별을 사용하여 계산 된 거리와 결합했습니다. 세 페이드 변수는 크기가 맥동하여 주기적으로 밝기가 변경됩니다. 이 기간은 별의 밝기와 직접적인 관련이 있기 때문에 천문학 자들은 별까지의 거리를 계산할 수 있습니다.이를 통해 우주 거리 사다리에서 또 다른 표준 촛불 역할을 할 수 있습니다.
NGC 2525의 넓은 시야 여기 사진은 NGC 2525를 둘러싼 지역입니다. 지구에서 거의 7 천만 광년 떨어진 곳에 위치한이 은하는 남반구에있는 Puppis 별자리의 일부입니다. 출처 : ESA / Hubble, Digitized Sky Survey 2. 감사 : Davide De Martin
Riess와 그의 팀은 허블 상수로 알려진 우주의 팽창 속도를 더 잘 제한하는 데 도움이되므로이 은하들까지의 거리를 정확하게 측정하는 데 관심이 있습니다. 이 값은 우리와의 거리에 따라 우주가 얼마나 빨리 팽창 하는지를 설명하며, 더 먼 은하가 우리에게서 더 빨리 멀어집니다. 출시 이후 NASA / ESA의 허블 우주 망원경은 허블 상수의 정밀도를 극적으로 향상시키는 데 도움이되었습니다. Riess가 이끄는 동일한 관측 프로그램의 결과는 이제 허블 상수 측정의 불확실성을 전례없는 1.9 %로 줄였습니다. NGC 2525의 추가 측정은 불확도를 1 %로 낮추고 우주가 얼마나 빠르게 확장되고 있는지 정확하게 지적하는 목표에 기여할 것입니다. 더 정확한 허블 상수는 우주의 팽창 속도를 가속화하는 보이지 않는 암흑 물질과 신비한 암흑 에너지에 대한 단서를 밝힐 수 있습니다. 이 정보는 우리가 우주의 역사와 미래의 운명을 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다. 초대 질량 블랙홀은 또한 거의 모든 은하는 시간 수십억 태양의 질량에 수십만에서 질량 범위 수있는 거대 질량 블랙홀을 포함 NGC 2525의 중심에 숨어 것으로 알려져있다 이 이야기에 대한 자세한 내용은 Hubble Watches Exploding Star Fade Into Oblivion을 읽어보십시오 .
https://scitechdaily.com/hubble-observes-spectacular-supernova-time-lapse-no-earthly-fireworks-display-can-compete/
.Scientists create quietest semiconductor quantum bits on record
과학자들은 기록상 가장 조용한 반도체 양자 비트 생성
양자 계산 및 통신 기술 센터 아티스트는 실리콘의 원자 큐 비트가 재료 환경의 불완전 성으로 인한 전하 노이즈로부터 보호되는 인상을줍니다. 크레딧 : Tony Melov, OCTOBER 8, 2020
UNSW Sydney의 연구원들은 반도체 양자 비트 또는 큐 비트에 대해 기록상 최저 잡음 수준을 입증했습니다. 이 연구는 Advanced Materials 에 게재되었습니다 . 양자 컴퓨터가 유용한 계산을 수행 하려면 양자 정보 가 거의 100 % 정확해야합니다. 큐 비트를 호스팅하는 재료 환경의 결함으로 인해 발생하는 전하 노이즈 는 큐 비트에 인코딩 된 양자 정보를 방해하여 정보의 정확성에 영향을줍니다. "반도체 큐 비트의 전하 잡음 수준은 대규모 오류 수정 양자 컴퓨터에 필요한 정확도 수준을 달성하는 데 중요한 장애물이었습니다."라고 수석 저자 인 Ludwik Kranz 박사는 말합니다. UNSW의 양자 컴퓨팅 및 통신 기술 센터 (CQC 2 T) 의 학생 이 센터의 스핀 오프 회사 인 Silicon Quantum Computing (SQC)과 협력하고 있습니다. Kranz는 "우리의 연구는 전하 잡음을 상당히 낮은 수준으로 줄여 큐 비트에 미치는 영향을 최소화 할 수 있음을 입증했습니다."라고 말합니다. " 실리콘 칩 의 제조 공정을 최적화함으로써 우리는 이전에 기록 된 것보다 10 배 낮은 노이즈 레벨 을 달성 했습니다. 이는 모든 반도체 큐 비트 중 가장 낮은 기록 된 전하 노이즈입니다 ." 조용한 큐 비트 생성 실리콘의 원자 큐 비트에 호스팅 된 전자로 만든 큐 비트 (2000 년부터 Simmons 교수가 옹호해온 접근 방식)는 대규모 양자 컴퓨터를위한 유망한 플랫폼입니다. 그러나 실리콘과 같은 반도체 플랫폼에서 호스팅되는 큐비 트는 전하 노이즈에 민감합니다. 연구팀의 연구에 따르면 실리콘 칩 내부 또는 표면의 인터페이스에 결함이 존재하는 것이 전하 노이즈에 크게 기여한 것으로 나타났습니다. Kranz는 "실리콘 칩의 품질을 최적화하는 데 많은 시간을 쏟았 기 때문에 놀랍습니다. 그러나 이것은 근처에있는 몇 가지 불순물조차도 노이즈에 영향을 미칠 수 있음을 보여주었습니다"라고 말합니다. 실리콘 칩의 불순물을 줄이고 대부분의 소음이 발생하는 표면과 계면에서 원자를 멀리 배치함으로써 팀은 기록적인 결과를 얻을 수있었습니다. "우리의 결과는 실리콘이 큐 비트를 호스팅하는 훌륭한 재료라는 것을 계속 보여줍니다. 큐 비트 환경의 모든 측면을 엔지니어링 할 수있는 능력을 통해 실리콘의 원자 큐 비트가 재현 가능하고 빠르며 안정적이라는 것을 체계적으로 증명하고 있습니다."라고 Michelle Simmons 교수는 말합니다. , 이사 CQC 2 T. "다음 과제는 동위 원소 순수한 결정 Si-28로 이동하여이 시스템에서 이미 입증 된 긴 일관성 시간을 활용하는 것입니다."
실리콘에 인 원자를 정밀하게 배치하고 캡슐화하는 데 사용되는 주사 터널링 현미경을 사용하는 수석 저자 Ludwik Kranz 크레딧 : CQC2T
타이밍이 전부
새로 제작 된 실리콘 칩을 사용하여 팀은 예상치 못한 결과로 전하 잡음을 특성화하기 위해 다양한 실험을 수행했습니다. CQC 2 T 공동 저자 인 Sam Gorman 박사 는 "우리는 단일 전자 트랜지스터와 교환 결합 큐 비트 쌍을 모두 사용하여 전하 노이즈를 측정했습니다.이 쌍은 광범위한 주파수 범위에서 일관된 전하 노이즈 스펙트럼을 제공합니다."라고 말합니다 . 측정 결과 충전 노이즈에 영향을 미치는 핵심 요소 인 시간이 밝혀졌습니다. Gorman 박사는 "우리가 측정 한 노이즈 스펙트럼에서 계산 시간이 길수록 더 많은 노이즈가 시스템에 영향을 미친다는 것을 알고 있습니다."라고 말합니다. "이는 미래의 장치 설계에 큰 영향을 미치며, 양자 연산이 매우 짧은 시간 내에 완료되어야 시간이 지남에 따라 전하 잡음이 악화되어 계산에 오류가 발생하지 않도록해야합니다." 상용 실리콘 양자 컴퓨터를 향해 체계적으로 작업 대규모 양자 컴퓨팅에 필요한 오류없는 계산을 수행하려면 모든 양자 컴퓨터의 중심 빌딩 블록 인 2 큐 비트 게이트에 99 % 이상의 충실도 또는 정확도가 필요합니다. 이 충실도 임계 값에 도달하려면 퀀텀 작업이 안정적이고 빨라야합니다. Physical Review X에 게시 된 최근 논문 에서 Simmons 그룹은 원자 정밀도 기능을 사용하여 1 마이크로 초 내에 큐 비트를 읽는 능력을 입증했습니다. SQC의 창립자 인 Simmons 교수는 "저희의 최저 전하 잡음 결과와 결합 된이 연구는 실리콘의 원자 큐 비트에서 99.99 % 충실도를 달성 할 수 있음을 보여줍니다."라고 말합니다. "우리 팀은 이제 단일 장치에서 이러한 모든 주요 결과를 제공하기 위해 노력하고 있습니다. 즉, 빠르고 안정적이며 높은 충실도 및 긴 일관성 시간으로 실리콘의 전체 규모 양자 프로세서에 더 가까이 다가 가고 있습니다." Simmons 교수는 SQC와 협력하여 실리콘으로 된 최초의 유용한 상용 양자 컴퓨터를 구축하고 있습니다. UNSW 시드니 캠퍼스의 CQC 2 T 와 함께 배치 된 SQC의 목표는 2023 년까지 10 큐 비트 프로토 타입 양자 통합 프로세서를 안정적으로 생산하는 데 필요한 기능을 시연하는 것입니다. Simmons 교수는 "우리 팀의 결과는 실리콘에 인 원자를 정확하게 위치시키는 우리의 고유 한 접근 방식이 실리콘 양자 컴퓨터의 상용화에 필요한 오류 수정 된 대규모 아키텍처를 구축하는 데 매우 유망한 전망이라는 것을 추가로 확인합니다."라고 말합니다.
더 알아보기 과학자들은 스케일 업에 중요한 이정표에서 양자 구성 요소를 강화합니다. 추가 정보 : Ludwik Kranz et al, Exploiting a Single-Crystal Environment to Minimize the Charge Noise in Qubits in Silicon, Advanced Materials (2020). DOI : 10.1002 / adma.202003361 저널 정보 : Advanced Materials , Physical Review X 양자 계산 및 통신 기술 센터 제공
https://phys.org/news/2020-10-scientists-quietest-semiconductor-quantum-bits.html
.Finding vaporized metal in the air of an exoplanet
외계 행성의 공기에서 증발 된 금속 찾기
에 의해 베른 대학 지구 대기의 꼭대기는 섭씨 2,500도까지 가열되어 일부 금속을 끓일 정도로 뜨겁습니다. 출처 : NASA, ESA 및 G. Bacon (STSci) OCTOBER 8, 2020
WASP-121b는 지구에서 850 광년 떨어진 곳에 위치한 외계 행성으로 2 일 이내에 별을 공전합니다.이 과정은 지구를 완료하는 데 1 년이 걸리는 과정입니다. WASP-121b는 별에 매우 가깝습니다. 지구보다 태양에 약 40 배 가까워요. 이러한 근접성은 섭씨 2,500 ~ 3,000 도의 매우 높은 온도의 주된 이유이기도합니다. 이것은 매우 뜨거운 세계에 대해 더 많이 배우는 것이 이상적인 연구 대상입니다. 연구의 제 1 저자이자 베른과 제네바 대학의 연구 행성 국립 역량 센터의 박사후 연구원 인 Jens Hoeijmakers가 이끄는 연구원들은 고해상도 HARPS 분광기로 수집 된 데이터를 조사했습니다. 그들은 WASP-121b 의 대기 에서 적어도 총 7 개의 기체 금속이 발생한다는 것을 보여줄 수있었습니다 . 그 결과는 최근 Astronomy & Astrophysics 저널에 게재되었습니다 . 외계 행성 WASP-121b의 대기의 예상치 못한 복잡성 WASP-121b는 발견 이후 광범위하게 연구되었습니다. Jens Hoeijmakers는 "이전 연구는 대기 중에 많은 일이 진행되고 있음을 보여주었습니다."라고 설명합니다. 그리고 이것은 천문학 자들이 초고온 행성이 그러한 물집이 많은 열에서 많은 복잡한 화합물 이 형성 될 수 없기 때문에 다소 단순한 대기를 가지고 있다고 가정 했음에도 불구하고 . 그렇다면 WASP-121b는 어떻게 이렇게 예상치 못한 복잡성을 갖게 되었을까요? Hoeijmakers는 "이전 연구는 나에게 그럴듯 해 보이지 않는 이론으로 이러한 복잡한 관찰을 설명하려고했습니다."라고 말합니다. 연구는 상대적으로 희귀 한 금속 바나듐을 포함하는 분자가 WASP-121b에서 복잡한 대기의 주요 원인이라고 의심했습니다 . 그러나 Hoeijmakers에 따르면 이것은 더 일반적인 금속 인 티타늄이 대기 중에 누락 된 경우에만 의미가 있다고합니다. 그래서 Hoeijmakers와 그의 동료들은 다른 설명을 찾기 시작했습니다. Hoeijmakers는 "하지만 그들이 옳았다는 것이 밝혀졌습니다."라고 분명히 인정합니다. "놀랍게도 우리는 관찰에서 바나듐의 강력한 특징을 실제로 발견했습니다." 그러나 동시에 티타늄이 누락되었습니다. 이것은 차례로 Hoeijmakers의 가정을 확인했습니다. 기화 금속 그러나 팀은 예상치 못한 다른 발견을했습니다. 바나듐 외에도 WASP-121b 대기에서 철, 크롬, 칼슘, 나트륨, 마그네슘, 니켈 등 여섯 가지 다른 금속을 새로 발견했습니다. Hoeijmakers는 "WASP-121b에서 우세한 고온의 결과로 모든 금속이 증발했습니다. 따라서 외계 행성 의 공기가 무엇보다도 증발 된 금속으로 구성 되도록 보장합니다."라고 설명합니다 . 외계 행성 연구의 새로운 시대 이러한 상세한 결과를 통해 연구자들은 예를 들어 그러한 행성에서 일어나는 화학 과정에 대한 결론을 도출 할 수 있습니다. 이것은 더 크고 더 민감한 망원경과 분광기가 개발 될 멀지 않은 미래에 중요한 기술입니다. 이를 통해 천문학 자들은 지구와 유사한 작고 차가운 암석 행성의 특성을 연구 할 수 있습니다. Hoeijmakers는 "오늘날 사용하는 것과 동일한 기술을 사용하여 기체 철 또는 바나듐의 신호를 감지하는 대신 물, 산소 및 메탄의 신호와 같은 생명의 신호 인 생체 신호에 초점을 맞출 수 있습니다."라고 말합니다. WASP-121b의 대기에 대한 광범위한 지식은 외계 행성의 매우 뜨거운 특성을 확인할뿐만 아니라 Hoeijmakers가 말했듯이이 연구 분야가 새로운 시대로 접어 들었다는 사실을 강조합니다. 연구원은 "우리는 이제 더 이상 측정 만하는 것이 아닙니다. 그러나 우리는 계기의 데이터가 우리에게 보여주는 것을 이해하기 시작했습니다. 행성이 서로 어떻게 닮고 다른지 이해하기 시작했습니다. 같은 방식으로 아마도, 찰스 다윈이 수많은 동물 종을 특성화 한 후 진화론을 개발하기 시작했다는 사실에 대해 우리는이 외계 행성이 어떻게 형성되었고 어떻게 작동하는지에 대해 더 많이 이해하기 시작했습니다. "
더 알아보기 먼 '중금속'가스 행성은 축구 공 모양 추가 정보 : HJ Hoeijmakers et al, Transit Spectroscopy (HEARTS), Astronomy & Astrophysics (2020)로 해결 된 Hot Exoplanet Atmospheres . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 202038365 저널 정보 : Astronomy & Astrophysics 에 의해 제공 베른 대학
https://phys.org/news/2020-10-vaporized-metal-air-exoplanet.html
.Researchers use artificial intelligence language tools to decode molecular movements
연구원들은 인공 지능 언어 도구를 사용하여 분자 움직임을 해독합니다
로 메릴랜드 대학 메릴랜드 대학의 과학자들은 분자가 다른 형태를 취하는 방법과시기를 이해하기 위해 여기에 묘사 된 리보 스위치 분자의 움직임에 언어 처리 시스템을 적용했습니다. 크레딧 : Zachary Smith / UMD OCTOBER 9, 2020
자연어 처리 도구를 단백질 분자의 움직임에 적용함으로써 메릴랜드 대학의 과학자들은 단백질 분자가 취할 수있는 여러 모양과 한 모양에서 다른 모양으로 언제 어떻게 전환되는지를 설명하는 추상적 인 언어를 만들었습니다. 단백질 분자 의 기능은 종종 너무 제어 모양과 구조를 대상으로 약물 치료를 설계하는 단백질이 질병의 원인과 최선의 방법을 작동하는 방법에서 이해 모두에 문을 열 수있는 역학을 이해, 모양과 구조에 의해 결정된다 . 이러한 방식으로 기계 학습 알고리즘 이 생체 분자 역학에 적용된 것은 이번이 처음 이며,이 방법의 성공은 인공 지능 (AI)을 발전시키는 데 도움이 될 수있는 통찰력을 제공합니다. 이 연구 에 대한 연구 논문 은 2020 년 10 월 9 일 Nature Communications 저널에 게재되었습니다 . UMD의 화학 및 생화학과 조교수 인 Pratyush Tiwary는 " 이메일을 작성할 때 문장을 완성하는 데 사용되는 것과 동일한 AI 아키텍처를 사용하여 생명 의 분자 가 말하는 언어 를 발견 할 수 있습니다 ."라고 말했습니다. 물리 과학 기술 연구소. "우리 는 이러한 분자 의 움직임 이 추상적 인 언어 로 매핑 될 수 있으며 인공 지능 기술을 사용하여 생성 된 추상 단어로부터 생물학적으로 사실적인 이야기를 생성 할 수 있음을 보여줍니다." 생물학적 분자는 끊임없이 움직이며 주변 환경에서 흔들립니다. 그들의 모양은 접 히고 꼬이는 방법에 따라 결정됩니다. 그들은 갑자기 튀어 나와 다른 모양이나 구조로 다시 접 히기 전에 몇 초 또는 며칠 동안 주어진 모양을 유지할 수 있습니다. 한 모양에서 다른 모양으로의 전환은 단계적으로 열리는 얽힌 코일이 늘어나는 것과 매우 유사합니다. 코일의 다른 부분이 방출되고 펼쳐짐에 따라 분자는 다른 중간 형태를 가정합니다. 그러나 한 형태에서 다른 형태로의 전환은 피코 초 (1 조분의 1 초) 이상으로 발생하기 때문에 고출력 현미경 및 분광법과 같은 실험 방법으로는 전개가 어떻게 발생하는지, 어떤 매개 변수가 전개에 영향을 미치는지 파악하기가 어렵습니다. 다른 모양이 가능합니다. 이러한 질문에 대한 답은 Tiwary의 새로운 방법이 밝혀 낼 수있는 생물학적 이야기를 형성합니다. Tiwary와 그의 팀은 UMD의 Deepthought2를 포함한 강력한 슈퍼 컴퓨터와 함께 분자 내 원자의 움직임을 예측할 수있는 Newton의 운동 법칙을 적용하여 개별 분자의 모양, 움직임 및 궤도를 시뮬레이션하는 통계 물리학 모델을 개발했습니다.
https://scx2.b-cdn.net/gfx/video/2020/umdresearche.mp4
메릴랜드 대학의 연구원들은 인공 지능 시스템을 사용하여 여기에 표시된 리소자임 분자와 같은 생물학적 분자의 지속적인 운동으로부터 추상적 인 언어를 생성했습니다. 이 언어는 단백질 분자가 취할 수있는 여러 형태와 한 형태에서 다른 형태로 전환되는 방법과시기, 즉 질병을 이해하고 치료제를 개발하는 데 필요한 핵심 정보를 설명합니다. 크레딧 : Zachary Smith / UMD 그런 다음 Gmail이 입력 할 때 자동으로 문장을 완성하는 데 사용하는 것과 같은 머신 러닝 알고리즘에 해당 모델을 제공했습니다. 알고리즘은 각 분자 운동이 단어와 문장을 만들기 위해 다른 운동과 함께 결합 될 수있는 문자를 형성하는 언어로 시뮬레이션에 접근했습니다. 어떤 모양과 움직임이 서로 뒤 따르는 것과 그렇지 않은 것을 결정하는 구문과 문법의 규칙을 학습함으로써, 알고리즘은 단백질이 모양과 그 과정에서 취하는 다양한 형태를 바꿀 때 어떻게 엉키지 않는지를 예측합니다. 그들의 방법이 효과가 있음을 입증하기 위해 팀은 이전에 분광기를 사용하여 분석 한 리보 스위치라는 작은 생체 분자에이를 적용했습니다. 리보 스위치가 늘어나면서 취할 수있는 다양한 형태를 보여주는 결과는 분광학 연구 결과와 일치했습니다. Tiwary는 "이것의 가장 중요한 용도 중 하나는 매우 표적화 된 약물을 개발하는 것"이라고 말했습니다. "당신은 매우 강하게 결합하는 강력한 약물을 원하지만, 결합하기를 원하는 것에 대해서만 가능합니다. 우리는 약물을 만들 수 있기 때문에 특정 관심 생체 분자가 취할 수있는 다양한 형태를 이해할 수 있다면 달성 할 수 있습니다. 적절한 시간에 특정 형식 중 하나에 만 바인딩하고 원하는 기간 동안 만 바인딩합니다. " 이 연구에서 똑같이 중요한 부분은 Tiwary와 그의 팀이 사용하는 언어 처리 시스템 (일반적으로 반복 신경망 이라고 함)에 대해 얻은 지식 이며,이 특정 경우에는 장기 단기 기억 네트워크입니다. 연구자들은 분자 운동의 언어를 배우면서 네트워크를 뒷받침하는 수학을 분석했습니다. 그들은 네트워크가 경로 엔트로피라는 통계 물리학의 중요한 개념과 유사한 일종의 논리를 사용한다는 것을 발견했습니다. 이를 이해하면 향후 반복되는 신경망을 개선 할 수있는 기회가 열립니다. Tiwary는“AI 도구를 성공적으로 만드는 물리적 원칙이 있는지 묻는 것은 당연합니다. "여기서 우리는 실제로 AI가 경로 엔트로피를 학습하기 때문이라는 것을 발견했습니다. 이제 우리가 이것을 알게되었으므로 생물학을 위해 더 나은 AI를 수행하고 아마도 AI 자체를 개선하기 위해 조정할 수있는 더 많은 손잡이와 기어가 열립니다. AI와 같은 복잡한 시스템을 이해할 때마다 블랙 박스가되지 않으며보다 효과적이고 안정적으로 사용할 수있는 새로운 도구를 제공합니다. "
더 알아보기 연구원들은 큰 RNA 분자의 3D보기를 선명하게하는 도구를 개발합니다. 추가 정보 : "장단기 기억 신경망에 구축 된 간단한 언어 모델로 분자 역학 학습", Nature Communications (2020). DOI : 10.1038 / s41467-020-18959-8 저널 정보 : Nature Communications 메릴랜드 대학교 제공
https://phys.org/news/2020-10-artificial-intelligence-language-tools-decode.html
.Reality Does Not Depend on the Measurer According to New Interpretation of Quantum Mechanics
양자 역학의 새로운 해석에 따르면 현실은 측정자에 의존하지 않는다
주제 :알토 대학교양자 역학양자 물리학 By AALTO UNIVERSITY 2020 년 10 월 9 일 추상 프랙탈 디자인
100 년 동안 과학자들은 양자 역학을 해석하는 방법에 동의하지 않았습니다. Jussi Lindgren과 Jukka Liukkonen의 최근 연구는 고전 과학 원리에 가까운 해석을지지합니다. 양자 역학은 1920 년대에 생겨 났고 그 이후로 과학자들은 그것을 해석하는 가장 좋은 방법에 동의하지 않았습니다. Niels Bohr와 Werner Heisenberg가 제시 한 코펜하겐 해석 , 특히 von Neumann-Wigner 해석을 포함한 많은 해석 은 테스트를 수행하는 사람의 의식이 결과에 영향을 미친다고 말합니다. 반면 칼 포퍼와 알버트 아인슈타인은 객관적인 현실이 존재한다고 생각했습니다. Erwin Schrödinger는 양자 역학의 불완전 함을 설명하기 위해 불행한 고양이의 운명을 포함하는 유명한 사고 실험을 제시했습니다.
Jukka Liukkonen과 Jussi Lindgren 사진 : Jukka Liukkonen (왼쪽)과 Jussi Lindgren (오른쪽)은 Heisenberg의 불확실성 원리를 설명합니다. 크레딧 : Aalto University
그들의 가장 최근 기사에서 자유 시간에 양자 역학을 연구하는 핀란드 공무원 Jussi Lindgren과 Jukka Liukkonen은 1927 년 Heisenberg가 개발 한 불확실성 원리를 살펴 봅니다. 원리, 위치 및 원리에 대한 전통적인 해석에 따르면 측정을 수행하는 사람이 항상 값에 영향을 미치므로 운동량은 임의의 정밀도로 동시에 결정할 수 없습니다. 그러나 그들의 연구에서 Lindgren과 Liukkonen은 위치와 운동량 사이의 상관 관계, 즉 그들의 관계가 고정되어 있다고 결론지었습니다. 다시 말해 현실은 그것을 측정하는 사람에게 의존하지 않는 대상이다. Lindgren과 Liukkonen은 연구에서 확률 적 동적 최적화를 활용했습니다. 이론의 기준 틀에서 하이젠 베르크의 불확실성 원리는 무작위 변수의 상관 관계가 사라지지 않는 열역학적 평형의 발현입니다. "하지만 설명이 모호하다면 정말 설명인가?" — 주시 린드그렌 “결과는 결과가 측정을 수행하는 사람에 따라 달라지는 논리적 이유가 없음을 시사합니다. 우리의 연구에 따르면, 사람의 의식이 결과를 방해하거나 특정한 결과 나 현실을 만들어 낼 것이라는 것을 암시하는 것은 없습니다.”라고 Jussi Lindgren은 말합니다. 이 해석은 고전 과학 원리를 뒷받침하는 양자 역학의 해석을 뒷받침합니다. “해석은 객관적이고 현실적이며 동시에 가능한 한 간단합니다. 우리는 명확성을 좋아하고 모든 신비주의를 제거하는 것을 선호합니다.”라고 Liukkonen은 말합니다. 연구원들은 2019 년 12 월에 마지막 기사를 발표했으며,이 기사는 양자 역학을 설명하는 도구로 수학적 분석을 활용했습니다. 그들이 사용한 방법은 확률 론적 최적 제어 이론으로 지구에서 달로 로켓을 보내는 방법과 같은 문제를 해결하는 데 사용되었습니다. Ockham의 William의 이름을 따서 명명 된 간결의 법칙 인 Occam의 면도기에 따라 연구원들은 이제 적합한 설명 중에서 가장 간단한 설명을 선택했습니다. “우리는 통계 이론으로 양자 역학을 연구합니다. 수학적 도구는 명확하지만 어떤 사람들은 그것이 지루하다고 생각할 수도 있습니다. 하지만 설명이 모호하다면 정말 설명일까요?” Lindgren에게 묻습니다. 물리학은 공무원에게 큰 취미입니다 양자 역학 연구 외에도 Lindgren과 Liukkonen은 다른 많은 공통점을 가지고 있습니다. 둘 다 Kuopio Lyceum High School의 동일한 수학 클럽 회원이었으며 둘 다 대학원 연구를 수행했으며 둘 다 공무원으로 경력을 쌓았습니다. . Liukkonen은 이미 관절의 내시경 초음파에 대한 박사 학위 논문을 마쳤으며 현재 방사선 및 원자력 안전국에서 검사관으로 일하고 있습니다. “물리학은 공무원에게 큰 취미입니다. 우리는 양자 역학의 해석이 어떻게 말이되지 않는지에 대해 함께 고민했습니다.”라고 Liukkonen은 말합니다. Lindgren의 논문은 현재 양자 역학을 설명하려는 다양한 수학적 기사로 구성되어 있습니다. 그는 EU의 회복 계획과 같은 문제를 협상하고있는 총리실에서 장관급 고문으로 일하고 있습니다. 10 년 전 그는 하급 관리로서 그리스의 대출 보증에 관한 협상에도 참여했습니다. Lindgren과 Liukkonen의 낙원 아이디어는 단편 영화와 양자 물리학 강의를 결합한 축제 컨퍼런스입니다. "물리학 자와 예술가는 함께 작업 할 수있는 새로운 방법을 찾을 수 있습니다. 결국 두 영역 모두 창의성의 표현입니다."라고 Lindgren은 말합니다.
참조 : Jussi Lindgren 및 Jukka Liukkonen의 "양자 역학에서 확률 적 최적 제어 시스템의 내생 평형 속성으로서의 Heisenberg 불확실성 원리", 2020 년 9 월 17 일, 대칭 . DOI : 10.3390 / sym12091533
https://scitechdaily.com/reality-does-not-depend-on-the-measurer-according-to-new-interpretation-of-quantum-mechanics/
.음, 꼬리가 보인다
.Measurement of Planetary Boundary Layer Winds with Scanning Doppler Lidar
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
.Senescent tumor cells building three-dimensional tumor clusters
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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