.The case of the missing dark matter: new suspect found in galactic mystery
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.Galaxy survives black hole's feast—for now
은하계는 블랙홀의 향연에서 살아남습니다
대학 우주 연구 협회 CQ4479라는 은하계 그림. 은하 중심의 극도로 활동적인 블랙홀은 물질을 너무 빨리 소모하여 물질이 블랙홀의 중심으로 회전하면서 빛을 내면서 빛나는 퀘이사를 형성합니다. 퀘이사는 모든 별의 탄생을 멈추고 은하계의 성장에 치명적인 타격을 줄 것으로 생각되는 강렬한 에너지를 생성합니다. 그러나 SOFIA는 은하계 CQ4479가 갈색으로 표시된 충분한 차가운 가스를 유지하면서이 괴물 같은 힘에서 살아남아 매년 약 100 개의 태양 크기의 별 (파란색으로 표시된)을 생성한다는 사실을 발견했습니다. 이 발견은 과학자들로 하여금 은하계 진화 이론을 다시 생각하게합니다. 크레딧 : NASA / Daniel Rutter NOVEMBER 27, 2020
블랙홀은 주변 물질을 너무 많이 먹어 치워 서 숙주 은하의 생명을 종식시키는 것으로 생각됩니다. 그 과정에서 그들은 이전에 별의 탄생을 멈추는 것으로 생각되었던 퀘이사라는 매우 에너지가 넘치는 물체를 만듭니다. 이제 연구자들은 1 년에 약 100 개의 태양 크기의 별을 계속해서 새로운 별을 생성함으로써 퀘이사의 굶주린 힘에서 살아남는 은하를 발견했습니다. SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy)의 발견은 우주가 더 이상 별을 형성하지 않는 은하에 의해 지배되고 있음에도 불구하고 어떻게 거대한 은하가 탄생했는지 설명 할 수 있습니다. 결과는 천체 물리학 저널에 게재 됩니다. "이것은 활성 블랙홀 의 성장이 현재의 모든 과학적 예측에 위배되는 별의 탄생을 즉시 멈추지 않는다는 것을 보여줍니다 ."라고 로렌스 캔자스에있는 캔자스 대학의 조교수이자이 연구의 공동 저자 인 Allison Kirkpatrick은 말했습니다. . "그것은 은하가 어떻게 진화하는지에 대한 우리의 이론을 다시 생각하게합니다." NASA와 독일 항공 우주 센터 DLR의 공동 프로젝트 인 SOFIA는 CQ4479라고 불리는 52 억 5 천만 광년 이상 떨어져있는 극도로 먼 은하를 연구했습니다. 그 핵심에는 Kirkpatrick이 최근에 발견 한 "콜드 퀘이사"라고 불리는 특별한 유형의 퀘이사가 있습니다. 이런 종류의 퀘이사에서 활성 블랙홀은 여전히 호스트 은하의 물질을 먹고 있지만 퀘이사의 강렬한 에너지가 차가운 가스를 모두 파괴하지는 않았기 때문에 별이 계속 형성되고 은하가 살아 있습니다. 연구자들이 블랙홀의 성장, 별의 탄생 률, 은하계에 연료를 공급하기 위해 남아있는 차가운 가스의 양을 직접 측정하는 차가운 퀘이사를 자세히 살펴본 것은 이번이 처음입니다. 캔자스 주 로렌스에있는 캔자스 대학의 박사후 연구원이자이 연구의 주 저자 인 케빈 쿡은“현재 이론을 무시하는 또 다른 이상한 은하를보고 놀랐다”고 말했다. "이 직렬 성장이 계속된다면 블랙홀과 그 주변의 별들은 은하가 수명이 다하기 전에 크기가 세 배가 될 것입니다." 우주에서 가장 밝고 가장 먼 천체 중 하나 인 퀘이사 또는 "준 항성 전파 원"은 종종 주변의 모든 것보다 더 빛나기 때문에 관찰하기가 매우 어렵습니다. 특히 활동적인 블랙홀이 주변 은하에서 엄청난 양의 물질을 소비하여 강력한 중력을 생성 할 때 형성됩니다. 점점 더 많은 물질이 블랙홀의 중심을 향해 더 빠르고 빠르게 회전함에 따라 물질이 가열되고 밝게 빛납니다. 퀘이사는 너무 많은 에너지를 생산하여 주변의 모든 것을 능가하는 경우가 많으며 숙주 은하를 관찰하려는 시도를 눈부시게합니다. 현재의 이론은이 에너지가 별을 만드는 데 필요한 차가운 가스를 가열하거나 방출하여 별의 탄생을 멈추고 은하계의 성장에 치명적인 타격을 줄 것이라고 예측합니다. 그러나 SOFIA는 은하계가 상대적으로 짧은 기간이 있다고 밝혔습니다. 새로 태어난 별을 직접 관찰하는 대신 , 소피아는 9 피트 망원경을 사용하여 별이 형성되는 과정에서 가열 된 먼지에서 방출되는 적외선을 감지했습니다. 과학자들은 SOFIA의 고해상도 Airborne Wideband Camera-Plus 또는 HAWC + 기기로 수집 한 데이터를 사용하여 지난 1 억년 동안의 별 형성 량을 추정 할 수있었습니다. Cooke는 "SOFIA를 통해 두 프로세스가 공존 할 수있는이 짧은 시간을 볼 수 있습니다."라고 말했습니다. " 강렬하게 빛나는 퀘이사에 압도되지 않고이 은하에서 별의 탄생 을 연구 할 수있는 유일한 망원경 입니다." 공동 블랙홀과 별 성장의 짧은 창은 은하의 죽음의 초기 단계를 나타내며, 은하계는 아직 퀘이사의 파괴적인 영향에 굴복하지 않았습니다. 궁극적으로 생명이 끝나기 전에 다른 많은 은하들이 공동 블랙홀과 별 성장과 함께 유사한 단계를 거치는 지 알아 보려면 SOFIA에 대한 지속적인 연구가 필요합니다. 2021 년에 발사 될 예정인 James Webb 우주 망원경으로 향후 관측하면 퀘이사가 숙주 은하 의 전체 모양에 어떤 영향을 미치는지 알 수 있습니다.
더 알아보기 시뮬레이션 결과 Webb Telescope가 퀘이사의 눈부심 속에 숨겨진 먼 은하를 밝혀 낼 수 있음을 보여줍니다 추가 정보 : Kevin C. Cooke et al. Dying of the Light : An X-Ray Fading Cold Quasar at z ∼ 0.405, The Astrophysical Journal (2020). DOI : 10.3847 / 1538-4357 / abb94a 저널 정보 : Astrophysical Journal 대학 우주 연구회 제공
https://phys.org/news/2020-11-galaxy-survives-black-hole-feastfor.html
.The case of the missing dark matter: new suspect found in galactic mystery
실종 된 암흑 물질의 경우 : 은하계 미스터리에서 발견 된 새로운 용의자
작성자 : Sherry Landow, University of New South Wales NGC1052-DF4 및 NGC1052-DF2 은하 주변의 하늘을 지상에서 바라본 모습 – 암흑 물질이 거의 또는 전혀없는 또 다른 은하. NGC1052-DF2는 몬테스 박사의 다음으로 풀어야 할 은하계 신비 목록에 올라 있습니다. 사진 : ESA / Hubble, NASA, Digitized Sky Survey 2. 출처 : Davide de Martin NOVEMBER 27, 2020
암흑 물질이 거의없는 먼 은하가 우리 은하 형성 이론을 깨 뜨리겠다고 위협했습니다. 새로운 증거는 은하가 변칙이 아니라 도둑의 희생자임을 시사합니다. 이름에서 알 수 있듯이 보이지 않는 물질 인 암흑 물질은 은하가 형성되고 살아남도록 돕는 핵심 요소입니다. 그것은 은하 형성을 촉발하고 기존 은하를 구조적으로 온전하게 유지하는 데 필요한 강력한 중력을 생성합니다.
그러나 천문학 자들은 작년에 암흑 물질이 거의없는 안정적이고 수명이 긴 은하 인 'NGC1052-DF4'를 발견 한 이래로 당황했습니다. 이 중요한 성분없이 은하계가 어떻게 존재할 수 있습니까? 은하 형성에 대한 우리의 이론이 잘못 되었습니까? 오늘날 UNSW 시드니가 이끄는 국제적 연구에 따르면 암흑 물질이 시작될 것이라고합니다.
탐욕스러운 이웃이 방금 도난당한 것입니다. "암흑 물질은 이미 제거 되었기 때문에 존재하지 않습니다."UNSW 과학 및 우주 망원경 과학 연구소의 연구 책임자이자 천문학 연구원 인 Mireia Montes 박사는 말합니다. " 근처의 거대한 은하 NGC1035 의 중력 이 별과 암흑 물질을 제거하고 있다는 사실을 발견했습니다 ."
오늘 The Astrophysical Journal 에 발표 된이 연구 는 은하 형성에 대한 우리의 기존 이해와 모순되지 않고 은하에서 너무 많은 암흑 물질이 누락 된 이유에 대한 설명을 제공합니다. "두 은하계가 서로 가까이 다가 가면 서로의 중력으로 인해 고통받습니다."라고 Montes 박사는 말합니다. "우리의 매우 깊은 영상에서 희미한 별이 더 큰 은하계에 의해 제거되는 것을 발견했습니다.이 상호 작용은 ' 조력 분열 ' 이라고 합니다." 같은 현상이 지구에서도 발견 될 수 있습니다. 우리의 경우 달의 중력이 지구의 해조에 영향을 미칩니다. 그러나 조수 분열로 인해 지구 나 달만큼 단단하지 않은 은하계는 구부러져 형태를 잃을 수 있습니다. 조석 분열 이론이 맞다면 더 작은 은하 NGC1052-DF4는 곧 더 많은 악화 징후를 보이기 시작할 것입니다. 결국 완전히 분해 될 수 있습니다. "조석 제거는 별에 영향을 미치기 전에 상당한 비율의 암흑 물질을 제거 할 것"이라고 Montes 박사는 말합니다.
"지금 별이 붕괴되기 시작한다면 암흑 물질의 대부분은 이미 탈출 한 것입니다." Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC)의 연구자이자 논문의 공동 저자 인 Ignacio Trujillo 박사는 "시간이 지나면 은하계는 주변의 큰 시스템 (NGC1035)에 의해 식인종이 될 것입니다. 그들의 별은 깊은 공간 에 자유롭게 떠 있습니다. " 강력한 돋보기 Montes 박사와 동료들은 은하의 바깥 쪽 가장자리에있는 희미한 단서를 찾기 위해 강력한 망원경과 최대 60 시간의 장 노출 사진을 포함한 심층 이미징 기술을 사용했습니다. 이 기술은 매우 희미한 별과 은하, 또는 천문학 자들이 우주의 '낮은 표면 밝기'라고 부르는 것을 비출 수 있습니다.
언뜻보기에 은하 NGC1052-DF4 (중앙)은 온전한 것처럼 보입니다. 하지만 은하계를 떠나는 희미한 별들 (이 합성 컬러 이미지에서 회색 음영으로 표시됨)은 은하계의 도둑질을 보여줍니다. NGC1035는 왼쪽에있는 큰 은하입니다. 신용 : M. Montes et al.
ㅡ"초기 논문은 은하가 매우 '편안한'대칭 모양을 가지고 있다는 것을 보여 주었고, 외부의 힘이 그것을 섭동하지 않는다는 것을 암시합니다."라고 Montes 박사는 말합니다. "그러나 우리의 깊은 이미지는 이 은하가 실제로 이웃 은하의 영향을 받고 있음을 보여줍니다. 상호 작용의 시작 부분에 있습니다. "은하의 안쪽 부분은 그 모양을 유지하지만, 바깥 쪽의 희미한 부분은이 '조석 꼬리'를 볼 수있는 곳입니다. 이미 은하에서 분리 된 별입니다."
관측은 IAC80 망원경, Gran Telescopio Canarias 및 우주에서 가장 큰 망원경 중 하나 인 Hubble Space Telescope를 사용하여 이루어졌습니다. 으로 어두운없이 보이지 않는 힘, 그것은 단지 관찰 할 수있는 방법 별 객체와 같은 주변 공간 별과 은하 - 상호 작용. Raúl Infante-Sainz, Ph.D는 "초 심층 이미징은 그러한 깊이에 도달하는 데 엄청난 시간이 필요하기 때문일뿐만 아니라 가장 희미한 구조를 보존하는 데 필요한 데이터를 매우 신중하게 처리하기 때문에 어렵습니다."라고 말합니다. IAC의 후보자이자이 연구의 두 번째 저자. "지구에서 볼 수있는 가장 어두운 하늘보다 1000 배 더 희미한 기능을 찾아야했습니다."라고 Montes 박사는 말합니다. 새로운 은하계 미스터리 풀기 칠레에서 현재 건설중인 최첨단 광학 시설 인 Vera C. Rubin Observatory는 곧 심층 이미징 기능을 새로운 차원으로 끌어 올릴 것입니다. 천문대의 주요 프로젝트는 남반구 밤하늘의 가장 깊은 이미지를 제공하는 10 년의 영상 조사 인 공간과 시간을위한 유산 조사 (LSST)가 될 것입니다. UNSW Science의 천문학자인 Sarah Brough 교수는이 프로젝트에 호주의 참여를 이끌고 있습니다. "LSST는 낮은 표면 밝기의 천문학을 혁신하여 은하 진화에 대한 우리의 이해를 변화시킬 것입니다."라고 그녀는 말합니다. "그것은 미래의 호주 천문학 조사 및 과학의 성공에 필수적이 될 전체 Southern Sky에 대한 매우 깊은 영상 데이터를 제공 할 것입니다." 소형차 크기의 LSST 카메라는 연구자들이 표면 밝기가 낮은 은하 를 감지 할 수있게 해준다 . 또한 은하단 주변과 내부의 희미한 특징을 식별 할 수 있습니다. 10 년에 걸친 설문 조사는 2023 년까지 시작되지 않지만 과학자들은 은하 탐사 기회를 기대하고 있습니다. "이 작업은 우주에서 명백하게 이상한 것들을 이해하기 위해 깊은 이미지를 갖는 것이 얼마나 중요한지 보여주는 예입니다."라고 Montes 박사는 말합니다. "딥 이미징은 해결되지 않은 미스터리를 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다."
더 알아보기 새로운 허블 데이터가 누락 된 암흑 물질을 설명 추가 정보 : Mireia Montes et al. 은하 "Missing Dark Matter"NGC 1052-DF4는 조석 분열을 겪고 있습니다, The Astrophysical Journal (2020). DOI : 10.3847 / 1538-4357 / abc340 저널 정보 : Astrophysical Journal 에서 제공하는 뉴 사우스 웨일즈 대학
https://phys.org/news/2020-11-case-dark-galactic-mystery.html
.Unprecedented accuracy in quantum electrodynamics: Giant leap toward solving proton charge radius puzzle
양자 전기 역학의 전례없는 정확성 : 양성자 전하 반경 퍼즐을 해결하기위한 거대한 도약
작성자 : Katharina Jarrah, Max Planck Society Alexey Grinin과 Dery Taray는 1S-3S 실험의 진공 시스템을 연구하고 있습니다. 크레딧 : Max Planck Society NOVEMBER 27, 2020
Max Planck Institute of Quantum Optics의 물리학 자들은 수소 분광기를 사용하여 완전히 새로운 수준의 정밀도로 양자 역학을 테스트했으며, 그렇게함으로써 잘 알려진 양성자 전하 반경 퍼즐을 해결하는 데 훨씬 더 가까워졌습니다.
ㅡMax Planck Institute of Quantum Optics (MPQ)의 과학자들은 전례없는 정확도로 소수점 13 자리까지 양자 전기 역학을 테스트하는 데 성공했습니다. 새로운 측정은 이전의 모든 수소 측정을 합친 것보다 거의 두 배나 정확하며 과학을 양성자 크기 퍼즐을 해결하는 데 한 단계 더 가까워졌습니다. 이 높은 정확도는 고해상도 분광법에서 원자를 여기시키기 위해 처음으로 여기에 데뷔 한 노벨상을 수상한 주파수 빗살 기술에 의해 달성되었습니다.
ㅡ결과는 오늘 Science에 게시됩니다 . 물리학은 정확한 과학이라고합니다. 이것은 물리 이론 (정확한 숫자)의 예측이 실험에 의해 확인되거나 위조 될 수 있음을 의미합니다. 실험은 모든 이론에 대한 최고의 판단 자입니다.
양자 역학의 상대 론적 버전 인 양자 전기 역학은 의심 할 여지없이 현재까지 가장 성공적인 이론입니다. 예를 들어, 원자 수소의 스펙트럼을 소수점 12 자리까지 설명하는 것과 같이 매우 정밀한 계산을 수행 할 수 있습니다. 수소는 우주에서 가장 흔한 원소이며 동시에 단 하나의 전자로 가장 단순합니다.
그럼에도 불구하고 아직 알려지지 않은 수수께끼가 있습니다. 양성자 크기 퍼즐 수소 원자의 전자는 양성자의 크기를 "감지"하며 이는 에너지 수준의 최소 이동으로 반영됩니다. 수십 년 동안 수소에 대한 수많은 측정은 일관된 양성자 반경을 산출했습니다. 그러나 전자가 200 배 더 무거운 쌍둥이 인 뮤온 (muon)으로 대체 된 소위 뮤 오닉 수소에 대한 분 광학적 조사는 미스터리를 밝혀냈다.
측정은 당시 마인츠에있는 요하네스 구텐베르크 대학의 교수 인 Hänsch (MPQ) 레이저 분광학 부서의 그룹 리더 인 Randolf Pohl과 공동으로 2010 년에 수행되었습니다. 이러한 실험에서 도출 할 수있는 양성자 반지름 값은 일반 수소보다 4 % 더 작습니다. 모든 실험이 정확하다고 생각되면 모든 이론적 용어가 정확할 때 뮤닉 및 일반 수소의 모든 측정은 동일한 양성자 반경을보고해야하기 때문에 양자 전기 역학 이론에 대한 모순이 발생합니다.
결과적으로이 "양성자 반경 퍼즐"은 전 세계의 새로운 정밀 측정에 동기를 부여했습니다. 그러나 Garching과 Toronto의 새로운 측정으로 더 작은 양성자 반경이 확인되었지만 파리의 측정은 이전의 더 큰 값을 다시 지원했습니다.
이 그림에서 양성자 반경에 대한 다른 결과는 femtometer [fm]로 비교됩니다. 즉, 일반 수소의 1S-3S 전이에서 얻은 새로운 값은 뮤 오닉 수소에서 2S-2P 전이에서 얻은 값에 더 가깝습니다. 이 특이한 원자는 2 백만 분의 1 초의 짧은 시간 동안 만 생성 될 수 있지만, 특히 양성자 반경에 "민감합니다". 따라서 가장 작은 측정 오류 (가로 검은 색 오류 막대)가 있습니다. 크레딧 : Max Planck Society
측정 비교
과학은 독립적 인 비교를 통해 번창합니다. 그렇기 때문에 Theodor Hänsch의 레이저 분광학 부서의 Alexey Grinin, Arthur Matveev 및 Thomas Udem이 이끄는 Garching 팀은 완전히 다른 보완적인 방법을 사용하여 파리에서와 동일한 전환을 측정하기를 원했습니다.
ㅡ이른바 도플러없는 2 광자 주파수 빗살 분광법을 사용하여 정확도를 4 배 향상시키는 데 성공했습니다. 양성자 반경에 대한 결과는 이제 수소에 대한 모든 이전 측정치보다 두 배 더 정확했습니다.
양자 역학이 소수점 열 세번째 자리까지 확인 된 것은 이번이 처음이다. 이 방법으로 결정된 양성자 반경 값은 더 작은 양성자 반경을 확인하므로 이론을 원인으로 배제합니다. 동일한 전환에 대해 실험 결과가 일치해야합니다. 이론에 관계없이. 다음 그림 (그림 1)은 현재 상황을 보여줍니다.
ㅡ양자 전기 역학의 타당성에 대한 평가는 몇 가지 독립적 인 측정을 비교해야만 가능합니다. 이론과 그 적용이 사실이고 모든 실험이 올바르게 수행 된 경우 양성자 반경 값은 실험 불확실성의 범위 내에서 서로 일치해야합니다. 그러나 이것은 우리가 그림에서 볼 수 있듯이 사실이 아닙니다.
이 불일치 (양성자 퍼즐)의 공개는 가장 정확한 물리 이론 인 양자 전기 역학이 근본적인 결함을 가지고있을 가능성을 열었습니다. 그러나 새로운 결과는 문제가 근본적인 성격이 아니라 실험적인 것임을 시사합니다. 그리고 양자 전기 역학 은 다시 한번 성공했을 것입니다.
주파수 빗 분광법의 새로운 이정표 블루 레이저 광 (410nm)은 비선형 크리스탈을 활용하는 펄스 티타늄 : 사파이어 레이저의 두 번째 고조파로 생성됩니다. 이 프로젝트에서 수행 된 주파수 빗살 분광법의 성공은 또 다른 이유로 과학에서 중요한 이정표를 의미합니다.
ㅡ수소 및 기타 원자 및 분자에 대한 정밀 분광법은 지금까지 거의 전적으로 연속파 레이저로 수행되었습니다. 대조적으로, 주파수 빗은 펄스 레이저에 의해 생성됩니다. 이러한 레이저를 사용하면 극 자외선 범위까지 훨씬 더 짧은 파장까지 투과 할 수 있습니다. 연속파 레이저의 경우 이것은 절망적 인 시도 인 것 같습니다. 수소와 같은 헬륨 이온과 같이 매우 흥미로운 이온은이 스펙트럼 범위에서 전이를 갖지만, 첫 번째 양자 이론이 개발 된 지 100 년이 지난 후에도 정확하게 연구 할 수 없습니다.
현재 제시된 실험은이 불만족스러운 상황을 바꾸는 데 필수적인 단계입니다. 또한, 이러한 자외선 주파수 빗은 수소와 탄소와 같은 생물학적, 화학적으로 중요한 요소를 레이저로 직접 냉각시켜 과학적으로 더 높은 정밀도로 연구 할 수있게 해주기를 희망합니다.
더 알아보기 과학자들은 십년 된 퍼즐을 해결하기 위해 정확한 양성자 반경을 측정합니다. 추가 정보 : Alexey Grinin et al. 원자 수소의 2 광자 주파수 빗 분광학, Science (2020). DOI : 10.1126 / science.abc7776 저널 정보 : 과학 제공자 막스 플랑크 협회
https://phys.org/news/2020-11-unprecedented-accuracy-quantum-electrodynamics-giant.html
ㅡ결과는 오늘 Science에 게시됩니다 . 물리학은 정확한 과학이라고합니다. 이것은 물리 이론 (정확한 숫자)의 예측이 실험에 의해 확인되거나 위조 될 수 있음을 의미합니다. 실험은 모든 이론에 대한 최고의 판단 자입니다.
==메모 201129 나의 oms 스토리텔링
원자의 양성자의 반경에 대한 정확한 과학적인 값에 실험적 측정이 있었던 모양이다. 이론과 실험이 소수점이하 13자리까지 일치하는 좋은 결과를 발표한다. 이 높은 정확도는 고해상도 분광법에서 원자를 여기시키기 위해 처음으로 여기에 데뷔 한 노벨상을 수상한 주파수 빗살 기술에 의해 달성되었다.
새로운 주파수 빗살 분광법이 나타나면 더 정확한 값을 소수점 13^13자리 까지도 나타낼 것이다 과학적인 실험이 이론을 따라가면 감당하기 어려운 상황에 늘 봉착한다.
oms 빗살 주파수 분광법도 생각해 볼 수 있다. 빗살이 조밀하면 할수록 정밀도는 더 늘어난다.
보기1.은 6차 oms 주파수 빗살 분광법이라 가정해 보자.
100000
000010
010000
000001
001000
000100
보기1.을 확장한 주파수 빗살은 이론적으로 6^6억 oms가 실험에 참여했다면 아마 보기1.보다 더 정확한 값을 제시할 것이다. 이론과 실험은 늘 함께 할테니 말이다. 그런데 과연 과학적 실험이 이론과 실험을 일치 시킬 수 있느냐가 늘 새삼스런 의문이 든다. 허허. 이론과 실험에는 임계점이 있다는 뜻이다.
수백억 광년의 우주를 탐험하려면 광속으로 달리는 로켓이 필요하듯, 이룰 수 없는 과학적인 성과는 늘 임계점에 봉착돼 있다. 그렇다고 외계의 우주탐험을 실현 시킬 수 없는 것일까? 그게 아닐 것이란 점이 나의 관심이다.
확정적인 양성자의 지름의 크기이나 수억광년의 외계탐험도 가능할 수 있는 방법은 어찌보면 과학의 주제가 아닐 수 있다. 계산은 정확해야 하는데 실험적으로 불가능한 문제 때문이다. 그래서 oms이론이 그 부분이 일련의 조언을 하는 바이다. 허허.
ㅡThe results will be published in Science today. Physics is said to be an exact science. This means that predictions of physics theory (exact numbers) can be confirmed or falsified by experimentation. Experimentation is the best judge of any theory.
==Memo 201129 My oms storytelling
It seems that there have been experimental measurements of the exact scientific value of the radius of an atom's proton. Theories and experiments are consistent with 13 decimal places. This high accuracy was achieved by the Nobel Prize-winning frequency comb technology, which debuted here for the first time to excite atoms in high-resolution spectroscopy.
When a new frequency comb spectroscopy appears, more accurate values will be expressed up to 13^13 decimal places. If scientific experiments follow the theory, we will always encounter difficult situations.
You can also think of oms comb frequency spectroscopy. The denser the comb, the greater the precision.
Assume that Example 1. is the 6th-order oms frequency comb spectroscopy
100000
000010
010000
000001
001000
000100
The frequency comb that extends Example 1. In theory, if 6^600 million oms participated in the experiment, it will probably present a more accurate value than Example 1. Theories and experiments will always be together. However, it is always a new question whether scientific experiments can match theories and experiments. haha. This means that there are critical points in theory and experimentation. Just as exploring tens of billions of light-years in space requires a rocket running at the speed of light, scientific achievements that cannot be achieved are always at a critical point. But couldn't the alien space exploration be realized? It is my interest that it will not be.
The size of the definite proton diameter or the way that even hundreds of millions of light-years of extraterrestrial exploration could be possible may not be the subject of science. The calculation must be accurate, because of a problem that is experimentally impossible. So, that part of the oms theory gives a series of advice. haha.
.A photonic crystal coupled to a transmission line via an artificial atom
인공 원자를 통해 전송선에 연결된 광결정
작성자 : Thamarasee Jeewandara, Phys.org 장치. (a) 장치의 회로도. 인공 원자는 전자기 및 음향 시스템과 동시에 결합됩니다. 마이크로파 광자는 인공 원자 (큐 비트)를 여기시킵니다. 원자는 차례로 포논을 생성하여 포논 결정으로 만듭니다. (b) 샘플의 개략도. 전자기파는 동일 평면 전송선을 통해 전파되고 트랜스 몬 모양의 인공 원자와 상호 작용합니다. 큐 비트 션팅 커패시턴스는 Np = 140 개의 동일한 전극 쌍 (금속 줄무늬)으로 구성됩니다. 해당 기계적 기판 표면 진동은 색상 그라디언트로 표시됩니다. (c) 샘플의 현미경 사진. 음파 결정과 SQUID의 얇은 구조는 삽입물에 표시됩니다. 크레딧 : Communications Physics, doi : 10.1038 / s42005-020-00475-2
연구원들은 최근 초전도 큐 비트 의 상호 작용을 보여 주었습니다 . 표면 탄성파 공진기 와 함께 양자 정보의 기본 단위 ; 양자 물리학에서 수정 공진기와 동등한 표면파. 이 현상 은 새로운 유형의 양자 장치를 개발할 수 있도록 양자 음향 역학으로 정의되는 새로운 연구 분야를 엽니 다 . 이 벤처의 주요 과제는 기가 헤르츠 범위의 음향 공진기를 제조하는 것 입니다. 현재 Nature Communications Physics 에 게시 된 새 보고서에서, Aleksey N. Bolgar와 러시아와 영국의 인공 양자 시스템 및 물리학의 물리학 자 팀은 음향 공진기를 음파 결정 또는 음향 메타 물질 로 대체하여 상당히 단순화 된 하이브리드 음향 역학 장치의 구조를 자세히 설명했습니다 . 수정은 석영 표면에 좁은 금속 줄무늬를 포함하고 있으며이 인공 원자 또는 금속 물체는 차례로 마이크로파 전송선 과 상호 작용했습니다 . 엔지니어링에서 전송 라인은 한 지점에서 다른 지점으로 에너지를 전송하는 커넥터입니다. 과학자들은이 설정을 사용하여 서로 다른 성질의 두 자유도, 즉 음향 및 전자기 를 단일 양자 객체와 결합했습니다. 인공 원자 에 전파되는 전자기파의 산란 스펙트럼을 사용하여 음파 결정의 음향 모드를 시각화했습니다. 장치의 기하학적 구조 덕분에 간단하고 컴팩트 한 시스템에서 양자 음향 효과를 실현할 수있었습니다. 초전도 양자 시스템 초전도 양자 시스템은 양자 정보학의 양자 기술에 유망하며 양자 광학 및 인공 원자에 대한 새로운 연구 방향 의 기본 입니다. 이러한 시스템은 거시적 회로 요소에도 강력한 결합 체제를 쉽게 달성 할 수 있습니다 . 여러 연구 그룹은 인공 원자를 사용하여 양자 음향 역학 (QAD)을 달성했습니다. 여기서 전자기파는 음향 버전으로, 광자는 포논 으로 대체 될 수 있습니다 . 이 작업에서 Bolgar et al. 초전도 큐 비트가 음파 결정과 전자파의 1 차원 (1-D) 전송 라인을 사용하여 음향 및 전자기의 두 시스템에 동시에 강하게 결합 된 하이브리드 회로를 연구했습니다.
산란 분광법. (a) 큐 비트 전이 주파수를 중심으로 딥이있는 전송 진폭의 실험 곡선 (파란색). Lorentzian (빨간색 곡선)에 적합합니다. (b) 큐 비트 에너지 스펙트럼. 녹색 수직선은 플롯 (a)에 대한 데이터가 측정 된 섹션을 나타냅니다. 녹색 파선 사각형은 서브 플롯 (c)에 더 자세히 표시된 스펙트럼 선 분할 영역을 나타냅니다. (c) 4 개의 주파수에서 음파 결정의 큐 비트와 4 개의 준 정규 모드 (QNM) 사이의 상호 작용을 보여주는 스펙트럼 라인 분할. (d) 시스템 시뮬레이션에서 얻은 시뮬레이션 된 전송 위상 색상 플롯. (c)에 표시된 실험적 반 교차를 재현합니다. 크레딧 : Communications Physics, doi : 10.1038 / s42005-020-00475-2 QAD
실험의 핵심 요소는 양자 전기 역학 (QED) 에서 공동과 유사한 역할을하는 벌크 공진기 또는 표면 음향 파 (SAW) 공진기 일 수있는 기계적 공진기를 포함합니다 . 음향 요소는 일반적으로 전자기파 보다 5 배 더 짧은 파장으로 인해 컴팩트하게 만들 수 있습니다 . 물리학 자들은 초전도 큐 비트에 결합 된 벌크 음향 공진기로 선구적인 실험을 수행했습니다.. 그러나 이러한 벌크 공진기를 전자 장치와 통합하는 것은 간단하지 않습니다. 이 실험 설정에서 Bolgar et al. 음향 및 전자기 시스템을 연결하여 중간 시스템의 역할을하는 큐 비트를 사용했습니다. 연구진은 장치의 음향을 위해 하나의 긴 음파 결정을 사용하여 설정에 중요한 기술적 이점을 제공했습니다. 장치의 레이아웃 연구팀 은 안정적인 석영 의 압전 기판 위에 장치를 개발했습니다 . 이 장치 에는 마이크로파 전송 라인에 용량 적으로 결합 된 트랜스 몬 유형 큐 비트가 포함되어 있습니다. 초전도 양자 컴퓨팅에서 트랜스 몬 은 전하 잡음에 대한 민감도를 줄이기 위해 설계된 일종의 초전도 전하 큐 비트입니다. 이 장치에는 금속 줄무늬 형태의 동일한 간격의 전극이 있는 인터 디지털 변환기 (IDT)가 포함되어 있습니다. IDT 커패시턴스 는 전극 쌍의 수에 비례했습니다. 정전 용량 전극은 초전도 양자 간섭 장치 (SQUID) 루프에 연결되었습니다.; 큐 비트 에너지를 조정하는 데 사용되는 자속 및 자기장의 민감한 검출기. 설정에서 금속 줄무늬의 주기적 구조는 음파 결정 (또는 음향 메타 물질)을 형성했으며, 여기서 각 줄무늬는 석영 표면에서 추가 질량으로 작용했습니다. 웨이브 의 그룹 속도 는 설정의 사운드 속도보다 훨씬 더 작기 때문에 웨이브가 장치에 효과적으로 제한 될 수 있습니다.
대조 샘플의 스펙트럼. 4 개의 큐비 트는 a1 ≈ 1.1 μm, a2 ≈ 1.0 μm, a3 = a4 ≈ 0.95 μm의 세 가지 다른 포닉 크리스탈 주기로 설계되었습니다. 이러한 큐 비트 중 3 개는 2.8GHz (AC 1), 3.1GHz (AC 2) 및 3.3GHz (AC 3) 주변의 예상 주파수에서 준 정규 모드 (QNM)와의 상호 작용을 보여줍니다. 네 번째 큐 비트 스펙트럼은 기계적 모드 주파수보다 낮으므로 교차 방지 기능이 없습니다. 크레딧 : Communications Physics, doi : 10.1038 / s42005-020-00475-2
준 정규 모드와 결합 된 2 단계 시스템 설정에 사용 된 인터 디지털 변환기 (IDT)는 세로 방향으로 전파되는 표면 음향 파 (SAW)를 생성했습니다. 공진기와 달리 파동은 경계에서 반사되지 않고 자유롭게 누출되어 시스템에서 허용되는 모드는 준 정상, 즉 감쇠 진동 이었습니다. 그런 다음 팀 은 하이브리드 시스템 (시스템의 총 에너지를 나타내는 함수) 의 Hamiltonian 을 설명했습니다 . 실험 시스템에서 음파 결정과 결합 된 인공 원자는 전송선에서 전자기파와 상호 작용했으며 팀은 인공 원자에서 산란파의 역학을 설명했으며,이를 투과 분광법을 사용하여 측정했습니다.. 이 작업에는 원자와 음운 모드의 상호 작용에 대한 정보가 포함되어 있습니다.
준 정규 모드의 계산 된 매개 변수입니다. (a) 첫 번째 Brillouin 가장자리에 가까운 포논 분산 곡선 (빨간색)의 동작. 준 정규 모드 (QNM)는 파란색 점으로 표시됩니다. 자홍색 화살표는 실험적으로 관찰 된 주파수를 나타냅니다. (b, c) 밴드 갭 (흰색 직사각형)에 가까운 QNM 세트에 대한 품질 계수 (b) 및 결합 강도 상수 (c). 준 정규 모드는 파란색 점으로 표시됩니다. 주황색 점은 f0,3 모드에 해당합니다. 별도의 실험에서 측정 된 동일한 기하학 포닉 크리스탈에서 반사 된 신호의 실험적 진폭이 삽입에 표시됩니다. 3 개의 딥은 결합 강도가 가장 높은 f−2,1 = 3.248GHz, f0,1 = 3.264GHz 및 f0,3 = 3.283GHz 모드의 여기에 해당합니다. 이러한 딥의 폭에서 추출 된 실험적 Q 계수는 Q−2,1 = 380, Q0,1 = 1050, Q0,3 = 950, (b)에 표시된 계산 된 값과 잘 일치합니다. 크레딧 : Communications Physics, doi : 10.1038 / s42005-020-00475-2
실험 결과
실험 조건은 설정의 열 변동이 기가 헤르츠 주파수 범위에있는 표면 음향 포논의 에너지보다 훨씬 낮도록 허용했습니다. 연구원들은 큐 비트 공명 주파수에 가까운 전송 신호의 위상과 진폭의 변화로서 원자-파 상호 작용을 감지했습니다 . 그들은 극저온 및 실온 증폭기를 사용하여 전송 된 신호를 증폭하고 큐 비트의 에너지 분할을 찾기 위해 다양한 자기장에서 결과를 수집했습니다. 스펙트럼 라인 분할의 결과는 4 개의 다른 주파수에서 음파 결정의 큐 비트와 4 개의 준 정규 모드 (QNM) 사이의 상호 작용을 보여줍니다. 고의 품질 요소실험에 사용 된 (Q 인자라고도 함) 금속 줄무늬가 증가함에 따라 증가했으며, Q가 높을수록 진동 분산이 느려짐을 나타냅니다. 이 관찰은 시뮬레이션을 통해서도 지원되었습니다.
준 정규 모드의 필드 분포. (a) 준 정규 모드 f0,1 (파란색) 및 f1,1 (녹색)의 필드 Re (Ai (x))의 공간 의존성. 삽입은 인터 디지털 변환기 (IDT)의 전극과 관련된 필드 세부 정보를 보여줍니다. 파란색과 녹색은 반대 극성의 전극을 나타냅니다. (b) 복합 전위 진폭의 실제 (5 열) 및 가상 (6 열) 부분에 대한 컬러 맵, 여러 모드에 대한 전극 쌍의 필드 차이로 계산됩니다. 7 열의 플롯은 음파의 에너지 분포를 보여줍니다. 크레딧 : Communications Physics, doi : 10.1038 / s42005-020-00475-2
양자 음향에 대한 광범위한 영향
이러한 방식으로 Aleksey N. Bolgar와 동료들은 석영 재료의 표면에주기적인 금속 구조를 통해 형성된 큐 비트와 표면 음향 파 (SAW) 포닉 크리스탈 사이의 상호 작용을 실험적으로 입증했습니다. 연구팀은 결정에 강하게 결합 된 2 단계 인공 원자에서 전기 역학적 파동의 산란을 특성화하여 회로에서 음파 결정의 모드를 발견했습니다. 그들은 원자와 결정의 4 가지 준 정규 모드의 상호 작용을 보여 주었다. 엔지니어링 된 장치의 형상은 단순하고 견고했으며 기존의 부피가 큰 설정보다 더 콤팩트했습니다. 이 작업의 결과는 기본적인 양자 음향에 적합한 장치 개발에 기여할 것입니다.
더 알아보기 연구원들은 인공 원자를 음향 공진기에 결합 추가 정보 : 1. Bolgar AN, et al. 인공 원자를 통해 전송 라인에 결합 된 음파 결정, Nature Communication Physics, doi.org/10.1038/s42005-020-00475-2 2. Chiorescu I. et al. 초전도 플럭스 큐 비트의 일관된 양자 역학. 과학 , 10.1126 / science.1081045 3. Kockum AF et al. 거대한 인공 원자에 대한 주파수 의존 이완 율과 어린 양의 변화를 설계 물리적 리뷰가 . doi.org/10.1103/PhysRevA.90.013837 저널 정보 : Nature , Communications Physics , Science , Physical Review A
.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/
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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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