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molecules우주에서 발견 : 복잡한 탄소 기반 분자
작성자 : Sarah McDonnell, Massachusetts Institute of Technology 차가운 별이없는 핵심 TMC-1을 포함하는 황소 자리 분자 구름은 버지니아 주 샬롯 스빌에서 본 플레이아데스 성단 근처의 하늘에 어두운 줄무늬입니다. 크레딧 : Brett A. McGuire, 저작권 MARCH 18, 2021
우주에있는 탄소의 대부분은 PAH (Polycyclic 방향족 탄화수소)라고하는 큰 분자의 형태로 존재한다고 믿어집니다. 1980 년대 이후,이 분자들이 우주에 풍부하다는 정황 적 증거가 있지만 직접 관찰되지는 않았습니다. 이제 MIT 조교수 Brett McGuire가 이끄는 연구팀은 TMC-1 (Taurus Molecular Cloud)이라는 우주 공간에서 두 개의 독특한 PAH를 식별했습니다.
PAH는 고온에서만 효율적으로 형성되는 것으로 믿어졌습니다. 지구상에서는 화석 연료를 태울 때 발생하는 부산물로 발생하며 구운 음식의 숯 자국에서도 발견됩니다. 그러나 연구팀이 관측 한 성간 구름은 아직 별이 형성되지 않았으며 온도는 절대 영도보다 약 10도 높다.
이 발견은 이러한 분자가 예상보다 훨씬 낮은 온도에서 형성 될 수 있음을 시사하며 과학자들이 별과 행성의 형성에서 PAH 화학의 역할에 대한 그들의 가정을 재고하게 할 수 있다고 연구원들은 말합니다. "검출을 매우 중요하게 만드는 것은 우리가 30 년 동안 만들어진 가설을 확인했을뿐만 아니라, 이제이 하나의 소스에있는 다른 모든 분자를 살펴보고 이들이 어떻게 반응하여 PAH를 형성하는지 물어볼 수 있다는 것입니다. 우리가보고있는 PAH가 다른 것들과 어떻게 반응하여 더 큰 분자를 형성 할 수 있는지, 그리고 행성과 별을 형성하는 데있어서 매우 큰 탄소 분자의 역할에 대한 우리의 이해에 어떤 영향을 미칠 수 있는지를보고 있습니다. "라고 McGuire는 말합니다. 새로운 연구의 선임 저자입니다. 마이클 매카시, 천체 물리학 하버드 - 스미소니언 센터의 부소장은 오늘날 나타나는 연구의 또 다른 수석 저자 과학 . 연구팀에는 버지니아 대학교, 국립 전파 천문대, NASA의 고다드 우주 비행 센터를 비롯한 여러 기관의 과학자들도 포함됩니다. 독특한 신호 1980 년대부터 천문학 자들은 일반적으로 하나 이상의 탄소 고리를 포함하는 분자 인 방향족 분자의 존재를 암시하는 적외선 신호를 탐지하기 위해 망원경을 사용했습니다. 우주에있는 탄소의 약 10 ~ 25 %는 적어도 두 개의 탄소 고리 를 포함하는 PAH에서 발견되는 것으로 여겨지 지만 적외선 신호는 특정 분자를 식별 할만큼 충분히 구별되지 않았습니다. "즉, 이것이 어떻게 형성되는지, 서로 또는 다른 분자와 어떻게 반응하는지, 어떻게 파괴되는지, 그리고 별과 행성을 형성하는 과정에서 탄소의 전체 순환에 대한 상세한 화학 메커니즘을 파헤칠 수 없다는 것을 의미합니다. 그리고 결국은 삶입니다. "라고 McGuire는 말합니다. 전파 천문학은 1960 년대 이후 우주에서 분자 발견의 원동력이되어 왔지만, 이러한 큰 분자를 감지 할 수있을만큼 강력한 전파 망원경은 10 년이 조금 넘게되었습니다. 이 망원경은 분자가 공간을 통해 넘어 질 때 발산하는 독특한 빛 패턴 인 분자의 회전 스펙트럼을 포착 할 수 있습니다. 그런 다음 연구자들은 우주에서 관찰 된 패턴을 지구상의 실험실에있는 동일한 분자에서 본 패턴과 일치시킬 수 있습니다.
웨스트 버지니아 주 그린 뱅크에 위치한 100m 그린 뱅크 망원경. 크레딧 : Brett A. McGuire, 저작권 2018
"패턴이 일치하면 정확한 스펙트럼을 발산 할 수있는 다른 분자가 존재하지 않는다는 것을 알 수 있습니다. 선의 강도와 패턴의 서로 다른 부분의 상대적 강도는 얼마나 많은지를 알려줍니다. 분자가 얼마나 따뜻하거나 차갑습니까?”라고 McGuire는 말합니다. McGuire와 그의 동료들은 TMC-1이 복잡한 탄소 분자가 풍부하다는 것을 이전의 관찰에서 밝혀 냈기 때문에 수년 동안 TMC-1을 연구 해 왔습니다. 몇 년 전 연구팀의 한 구성원은 구름에 벤조 니트릴 (니트릴 (탄소-질소) 그룹에 부착 된 6 개의 탄소 고리)이 포함되어 있다는 힌트를 관찰했습니다. 연구진은 세계에서 가장 큰 조종 가능한 전파 망원경 인 Green Bank 망원경을 사용하여 벤조 니트릴의 존재를 확인했습니다. 그들의 데이터에서 그들은 또한 두 개의 다른 분자, 즉이 연구에서보고 된 PAH의 시그니처를 발견했습니다. 1- 시아 노 나프탈렌과 2- 시아 노 나프탈렌이라고 불리는이 분자들은 함께 융합 된 두 개의 벤젠 고리로 구성되며 하나의 고리에 니트릴 그룹이 붙어 있습니다. "이러한 분자를 감지하는 것은 천체 화학에서 큰 도약입니다. 우리는 우주에 존재하는 것으로 알려진 벤조 니트릴과 같은 작은 분자와 천체 물리학에서 매우 중요한 단일체 PAH 사이의 점을 연결하기 시작했습니다."라고 Kelvin Lee는 말합니다. ,이 연구의 저자 중 한 명인 MIT 포스트 닥. 차갑고 별이없는 TMC-1에서 이러한 분자를 발견하면 PAH가 죽어가는 별의 부산물 일뿐만 아니라 더 작은 분자로 조립 될 수 있음을 시사합니다. McGuire는 "우리가 발견 한 곳에는 별이 없으므로 제자리에 쌓이거나 죽은 별의 남은 것입니다."라고 말합니다. "우리는 이것이 아마도 둘의 조합 일 것이라고 생각합니다. 증거는 이것이 하나의 경로도 다른 경로 만이 아니라는 것을 시사합니다. 이전에이 상향식 경로에 대한 관찰 증거가 없었기 때문에 새롭고 흥미 롭습니다."
일련의 9 개 논문에서 GOTHAM--Green Bank Telescope Observations of TMC-1 : Hunting Aromatic Molecules-- 프로젝트의 과학자들은 Taurus Molecular Cloud (TMC-1)에서 12 개 이상의 다환 방향족 탄화수소 검출에 대해 설명했습니다. 이전에는 성간 매체에서 발견되지 않았던이 복잡한 분자를 통해 과학자들은 우주에서 별, 행성 및 기타 물체의 형성을 더 잘 이해할 수 있습니다. 이 작가의 개념에서 감지 된 분자 중 일부는 왼쪽에서 오른쪽으로 1- 시아 노 나프탈렌, 1- 시아 노-시클로 펜타 디엔, HC11N, 2- 시아 노 나프탈렌, 비닐시 아노 아세틸렌, 2- 시아 노-시클로 펜타 디엔, 벤조 니트릴, 트랜스-(E)-시아 노 비닐 아세틸렌을 포함합니다. , HC4NC 및 propargylcyanide 등이 있습니다. 출처 : M. Weiss / Center for Astrophysics | 하버드 및 스미소니언 탄소 화학 탄소는 행성의 형성에 중요한 역할을하므로 PAH가 별이없고 추운 우주 공간에서도 존재할 수 있다는 제안은 과학자들이 행성 형성 과정에서 어떤 화학 물질을 사용할 수 있는지에 대한 이론을 재고하게 만들 수 있다고 McGuire는 말합니다. PAH는 다른 분자와 반응하면서 소행성과 행성의 씨앗 인 성간 먼지 입자를 형성하기 시작할 수 있습니다. "우리는 별이없는 코어에서 시작하여 화학이 어떻게 진화하고 있는지에 대한 모델을 완전히 재고하여 이들이 이러한 큰 방향족 분자를 형성하고 있다는 사실을 포함시켜야합니다."라고 그는 말합니다. 맥과이어와 그의 동료들은 이제 이러한 PAH가 어떻게 형성되었는지, 그리고 그들이 우주 에서 어떤 종류의 반응을 겪을 수 있는지 더 조사 할 계획 입니다. 그들은 또한 강력한 Green Bank 망원경으로 TMC-1을 계속 스캔 할 계획입니다. 성간 구름 에서 관측 한 결과를 얻은 후 연구원들은 두 분자를 원자로에 넣고 킬로 볼트의 전기로 폭발 시켜서 그것들을 비트로 쪼개서 지구에서 생성 한 데이터와 그들이 찾은 서명을 일치시킬 수 있습니다. 재결합. 이로 인해 수백 개의 다른 분자가 생성 될 수 있으며 그 중 대부분은 지구상에서 본 적이 없습니다. "우리 는이 성간 소스에 어떤 분자 가 존재 하는지 계속 볼 필요가 있습니다 . 왜냐하면 인벤토리에 대해 더 많이 알수록이 반응 웹의 조각을 더 많이 연결하려고 시도 할 수 있기 때문입니다."라고 McGuire는 말합니다.
더 알아보기 GBT 탐지로 '방향족'성간 화학 탐사 가능 추가 정보 : BA McGuire el al., "스펙트럼 매칭 필터링을 통한 2 개의 성간 다환 방향족 탄화수소 검출", Science (2021). science.sciencemag.org/cgi/doi… 1126 / science.abb7535 Ci Xue et al. Interstellar HC4NC의 검출 및 TMC-1 조건 하에서 Isocyanopolyyne 화학 조사, The Astrophysical Journal (2020). iopscience.iop.org/article/10. … 847 / 2041-8213 / aba631 Brett A. McGuire et al. GOTHAM의 초기 과학 : 프로젝트 개요, 방법 및 TMC-1, The Astrophysical Journal (2020) 의 Interstellar Propargyl Cyanide (HCCCH2CN)의 탐지 . iopscience.iop.org/article/10. … 847 / 2041-8213 / aba632 Andrew M. Burkhardt et al. 별 형성 초기 단계에서의 유비쿼터스 방향족 탄소 화학, Nature Astronomy (2021). DOI : 10.1038 / s41550-020-01253-4 Michael C. McCarthy et al. 고 극성 5 원 고리 시아 노 시클로 펜타 디엔의 성간 탐지, Nature Astronomy (2020). DOI : 10.1038 / s41550-020-01213-y 저널 정보 : 과학 에 의해 제공 매사 추세 츠 공과 대학
https://phys.org/news/2021-03-space-complex-carbon-based-molecules.html
.Investigating the role of cobalt in rechargeable batteries to develop more effective cobalt-free cathodes
보다 효과적인 코발트없는 음극을 개발하기 위해 충전식 배터리에서 코발트의 역할 조사
작성자 : Ingrid Fadelli, Tech Xplore Co-rich 및 Co-free 음극의 구조적 진화 메커니즘을 요약 한 그림. 크레딧 : Liu et al.MARCH 24, 2021 FEATURE
전 세계의 많은 자동차 회사는 현재 온실 가스 배출을 줄이는 데 도움이 될 수있는 전기 자동차 개발에 투자하고 있습니다. 전기 자동차에는 고성능, 내구성 및 에너지 효율성을 나타내는 대형 충전식 배터리가 필요합니다. 최근 몇 년 동안 충전식 배터리의 가격 상승으로 전기 자동차의 개발이 지연되고 느려졌습니다.
이 높은 비용의 주된 이유는 충전식 배터리에서 대부분의 음극의 주요 구성 요소 인 코발트 (Co)가 얻기 어렵고 수요가 증가하고 있기 때문입니다. 이 문제를 피하고 새로운 전기 자동차 및 기타 기술 에 전력을 공급할 충분한 재충전 배터리가 있는지 확인하기 위해 엔지니어와 화학자들은 재충전 배터리의 일반적인 음극에서 Co를 대체 할 수있는 대체 물질을 식별하려고 노력해 왔습니다. Co를 효과적으로 대체하기 위해 이러한 재료는 유사한 성능을 달성하면서도 더 저렴하거나 쉽게 구할 수 있어야합니다.
Argonne National Laboratory와 중국의 Peking University Shenzhen 대학원의 연구원들은 새로운 Co-free 음극의 설계를 알리기 위해 Co가 충전식 배터리에서 수행하는 역할을 더 잘 이해하기위한 연구를 최근에 수행했습니다. Nature Energy에 발표 된 논문에서는 고성능 충전 배터리를 실현 하는 데 코발트를 유리 하게 만드는 몇 가지 프로세스와 특성을 확인 합니다. 연구진은 논문에서 "우리는 Co-rich 및 Mn- 치환 Co-free 음극을 모두 포함하는 의도적으로 설계된 시스템에서 Co의 역할을 조사합니다."라고 썼습니다. 지금까지 제안 된 많은 Co-free 음극은 리튬 (Li) 또는 마그네슘 (Mg)이 풍부합니다. 이러한 음극 중 일부는 Co 기반 음극을 대체하는 데 상당히 유망한 것으로 밝혀졌지만 용량과 작동 안정성은 종종 대규모 상업적 용도에 적합하지 않습니다.
결과적으로 Co-free 대안을 탐구하는 대부분의 연구는 니켈 (Ni)이 풍부한 층상 산화물 캐소드와 같은 층상 산화물 캐소드에 초점을 맞추 었습니다. Ni가 풍부한 적층 산화물 음극은 일반적으로 높은 용량과 에너지 밀도를 나타냅니다. 그럼에도 불구하고 일부 연구자들은 Co를 Ni로 직접 대체하는 것은 배터리의 성능과 열 안정성을 크게 저하시킬 수 있기 때문에 실현 불가능하다는 것을 발견했습니다.
그들의 논문에서 Argonne National Laboratory와 Peking University의 Tongchao Liu와 그의 동료들은 Co가 충전식 배터리의 음극에서 중요한 역할을하는 이유를 더 잘 이해하려고 노력했습니다. 그들의 희망은 이것이 유사한 성능을 달성하고 재충전 가능한 배터리를위한 더 나은 Co-free 음극을 설계하는 대체 니켈이 풍부한 구성을 식별하는 데 도움이 될 것이라는 것이었다. 연구진은 최첨단 방법을 사용하여 Co의 고유 특성을 확인하고 그 과정을 Ni가 풍부하고 Co가없는 음극에서 발생하는 것과 비교했습니다. 과거의 연구에 따르면 음극 에 Ni의 양이 많으면 배터리 용량이 더 빨리 감소 할 수 있습니다. 그러나 Liu와 그의 동료들이 수집 한 결과는 Co가 실제로 높은 잠재력에서 Ni보다 더 파괴적이라는 것을 보여줍니다. "우리의 결과는 Co가 빠른 용량 및 / 또는 구조적 저하에서 부인할 수없는 역할을한다는 것을 확인했고 Co가 높은 잠재력에서 Ni보다 더 파괴적이라는 것을 발견했습니다.
이는 Co 감소에 대해 예상치 못했지만 고무적인 관점을 제공합니다."라고 연구원들은 논문에서 설명했습니다. 또한 Mn 치환은 Co의 파괴적인 효과를 효과적으로 완화하고 높은 잠재적 기능을 가능하게합니다. 이 연구팀이 수집 한 결과는 충전식 배터리를위한 더 나은 성능, 더 안정적이고 비용 효율적인 음극의 설계 및 실현에 도움이 될 수있는 귀중한 통찰력을 제공합니다.
전반적으로 팀은 Co가 풍부한 음극의 용량이 시간이 지남에 따라 빠르게 감소하는 이유를 설명 할 수있는 일련의 형태 학적 및 구조적 분해 메커니즘을 확인했습니다. 이러한 발견을 바탕으로 Liu와 그의 동료들은 이미 유망한 성능을 달성 한 일련의 Co-free 음극을 실현하기 시작했습니다. 미래에 이러한 음극은 재충전 가능한 배터리에 통합 될 수 있으며 이후 상용화되어 널리 이용 될 수 있습니다.
더 알아보기 새로운 등급의 코발트가없는 음극은 차세대 리튬 이온 배터리의 에너지 밀도를 향상시킬 수 있습니다. 추가 정보 : 충전식 배터리 용 Co-free Ni가 풍부한 음극 개발에 대한 Co 역할 이해. Nature Energy (2021). DOI : 10.1038 / s41560-021-00776-y . 저널 정보 : Nature Energy
.Three Totally Mind-bending Implications of a Multidimensional Universe
다차원 우주의 세 가지 완전히 마음을 구부리는 의미
우리는 더 많은 차원을 보거나 느끼지 않습니다. 그럼에도 불구하고 이론 물리학은 그것들이 존재해야한다고 예측합니다. 흥미롭지 만 실제적인 의미가 있습니까? 응용 물리학의 일부가 될 수 있습니까?
The Crux 작성자 : David Warmflash 2014 년 12 월 5 일 오전 4:38 다중 우주 거품-Shutterstock (크레딧 : Juergen Faelchle / Shutterstock)
거의 100 년 전 에드윈 허블은 은하계에서 우리 자신의 모든 방향으로 빛이 적색으로 이동한다는 사실을 발견하여 우주 자체가 점점 더 커지고 있음을 시사했습니다. 제안 된 소수의 비 유클리드 기하학으로부터의 통찰력과 결합 된 허블의 발견은 우주가 우리가 일상 생활에서 익숙한 3 차원 이상에 존재한다는 것을 암시합니다.
ㅡ우주의 일부가 더 멀리 떨어져 있지만 물리적 중심이없고 3 차원 공간의 원점이 없기 때문입니다. 성장하는 2 차원 표면의 관점에서만 볼 수있는 팽창 풍선을 생각하고 우리가 볼 수있는 3 차원 공간에서 인식되는 4 차원 팽창을 외삽하십시오. 이 관점은 풍선의 2 차원 표면이 3 차원으로 뒤틀리는 방식으로 3 차원 공간이 4 차원으로 구부러 지거나 접히거나 뒤 틀릴 수 있음을 시사합니다.
우리는 더 많은 차원을 보거나 느끼지 않습니다. 그럼에도 불구하고 이론 물리학은 그것들 이 존재 해야한다고 예측 합니다. 흥미롭지 만 실제적인 의미가 있습니까? 응용 물리학의 일부가 될 수 있습니까 ?
1. 워프 드라이브
4 차원에 대해 가르치면서 물리학 자들은 하이퍼 큐브라고하는 그림과 심지어 Edwin Abbott Abbott 의 19 세기 소설 Flatland 와 같은 비유를 사용했습니다 . 이 책은 길이와 너비 만있는 평면 세계에 사는 2 차원 존재를 상상합니다. 3 차원을 인식 할 수없는 Flatlanders는 컴퓨터 단층 촬영이나 자기 공명 영상이 신체를 조각으로 보여주는 것과 같은 3 차원 방문자의 한 평면 만 볼 수 있습니다. 다리를 가로 지르는 두 조각 (하나는 다른 쪽에서 몇 밀리미터 위)은 거의 동일하게 보이지만 허리 나 가슴을 가로 지르는 조각은 매우 다른 그림을 제공합니다.
ㅡ우리는 3 차원 환경을 4 차원 환경의 무한한 수의 조각 중 하나로 상상하면서이 비유와 관련 될 수 있습니다. 그러나 4 차원을 넘어 서면 더 이상 해지고 시각화하기가 매우 어려워집니다.
여기의 주요 이론은 M 이론이라고하는데, 이것은 슈퍼 스트링 이론이라고 불리는 다양한 유형을 통합하는 물리학 이론입니다. M 이론에는 누가 당신에게 그것을 설명 하느냐에 따라 10 차원이나 11 차원이 있습니다. 우리가 잘 알고있는 세 가지 외에도 컴팩트 한 크기가 있습니다. 그것은 모두 끈처럼 진동하는 브레인 이라고 불리는 현상과 관련이 있지만,이 논의와 가장 관련이있는 것은 여분의 또는 콤팩트 한 치수가 반드시 콤팩트하게 유지 될 필요는 없다는 것입니다.
Icarus Interstellar의 이사 인 Richard Obousy는 잭-인-더 박스처럼 여분의 치수를 풀 수 있다고 말합니다. , 우주선 연구를 촉진하는 비영리 단체. Obousy는 "고급 문명이 더 높은 차원을 조작하는 방법을 배우면 워프 드라이브를 포함한 기술에 사용할 수 있습니다."라고 말했습니다. Obousy는 추가 차원의 압축을 제어하는 것이 하나를 압축하거나 확장하는 효과를 가질 수 있다는 생각을 저에게 말했습니다.
ㅡ우리가 알고있는 세 가지 큰 차원의 우주선 앞의 압축 효과와 뒤쪽의 확장 효과를 사용하면 이전 게시물에서 설명한 것처럼 워프 드라이브가 생깁니다. 하지만 아직 알파 센타 우리 휴가를 위해 포장을 시작하지 마십시오. 오보시가 가장 먼저 인정한 작은 문제가 하나 있기 때문입니다. 지금까지 우리는 가정 된 추가 차원이 존재한다는 증거가 없습니다.
언젠가는 대형 Hadron Collider에서 증거를 얻을 수 있지만, 그렇더라도 워프 드라이브 기술로 이어질지 여부는 누구나 추측 할 수 있습니다.
2. 시간 여행
시간은 공간 차원이 아니더라도 일반적으로 차원으로 간주되며 우리는 확실히 시간 축을 따라 잘 움직이고 있습니다. 우리는 뒤로 돌아가 역사를 바꾸는 기술을 가지고 있지 않습니다. 다른 차원을 통과하는 방법을 찾을 수 있다면 풍선 비유는 우리가 인식하는 3 차원의 관점에서 먼 위치로 일종의 터널링을 허용해야한다고 말합니다. 그러나 우리가 미래 또는 과거의 다른 기간으로 터널링 할 수 있는지 여부는 훨씬 명확하지 않습니다. Star Trek의 모든 팬들은 과거로의 시간 여행 철학이 놀랍다는 것을 알고 있습니다. 왜냐하면 역사를 바꿀 수 있고, 처음부터 당신의 존재를 유발 한 일련의 사건, yada, yada, yada를 막을 수 있기 때문입니다. 그러나 미래를 향한 시간 여행은-평상시에서 분당 1 분, 1 년에 1 년씩의 미래로의 가속화-철학이 필요하지 않습니다. 또한 우리는 그것을하는 방법을 알고 있습니다.
그것은 시간 팽창 이라고 불리며 , 아인슈타인의 특수 상대성 이론에 의해 예측되며 우주선을 빛의 속도의 상당 부분까지 가속하면 일어날 것입니다. 빛의 속도 ( c )에 매우 가깝게 이동하면 시간이 사용자의 관점에서 느려지고 감속은 감마 인자 로 알려진 변수로 정량화됩니다. . 0.87c 바로 아래로 이동하는 선박에서 감마 계수 = 2; 따라서 지구에 갇힌 관찰자의 관점에서 여행자는 배를 타고가는 것처럼 보이는 분당 미래로 2 분씩 이동합니다. 0.94c에서 감마 = 3이며 우주선이 광속에 점근 적으로 접근함에 따라 더 극적으로 증가합니다. 예를 들어 0.9992c에서 감마는 25에 도달하여 그 속도를 충분히 오래 유지하면 미래로 눈에 띄게 발전 할 수 있습니다. 25 광년 떨어진 별 Vega로 왕복 여행을하세요. 배를 타고 2 년이 지나고 여러분과 친구들은 2 년이 지나고 지구에 도착합니다.
당신은 반세기를 앞섰다는 것을 알게 될 것입니다. 정말 일어날 것입니다. 시간 팽창이 가속기의 아 원자 입자로 입증 되었기 때문입니다. 우리는 지금 당장 사람들과 함께 할 수 없지만 상대 론적 속도의 능력은 시간 문제 일뿐입니다.
3. 순회 가능한 웜홀
다차원 우주에 의해 가능해진 또 다른 운송 수단은 웜홀입니다. Carl Sagan이 그의 이야기 Contact 를 위해 인간이 성간 거리를 여행 할 수있는 현실적인 방법이 필요했을 때 그는 이론 물리학 자 Kip Thorne 과상의했습니다 . 쏜 은 캘리포니아 공과 대학에서 최고의 대학원생 몇 명과 함께 일하면서 실제로 방법이 있음을 보여주는 방정식 을 개발했습니다. 안정적이고 횡단 할 수있는 웜홀 또는 공간의 다른 영역을 연결하는 터널 시스템- 시각. 이것은 Miguel Alcubierre가 아인슈타인의 일반 상대성 이론이 스타 트렉 스타일의 워프 드라이브를 허용한다는 것을 입증하기 10 년 이상 전이었습니다. 그래서 Sagan은 웜홀 개념을 그의 주인공 인 Ellie Arroway가 통과 할 수있는 유일한 과학적으로 유효한 수단으로 간주했습니다. 스토리 라인 요구 사항을 충족 할 수있을만큼 빠르게 은하계. 진보 된 문명은 시공간 패브릭의 여러 지점을 연결하는 웜홀 종속 터널 시스템을 구축하여 본질적으로 패브릭의 출발 지점과 도착 지점을 4 차원을 통해 서로 가깝게 그릴 수 있습니다. 만약 우리가 할 수 있다면, 우리는 태양계 내부 어딘가 근처에 입구 포털을 가질 수 있습니다.이 입구는 우리 목적지의 출구 지점으로 연결됩니다. 예를 들어 지구와 같은 행성이있는 근처의 별계입니다. 공상 과학 소설에서는 스타 게이트의 개념입니다.
웜홀-Shutterstock (크레딧 : andrey_l / Shutterstock)
아인슈타인 장 방정식으로 알려진 일반 상대성 방정식에서 파생 된 수학적으로 복잡한 결과로 인해, 워프 구동이든 횡단 가능한 웜홀이든 공간을 왜곡 할 수있는 기술에는 음의 에너지라는 현상이 필요합니다. 직관적으로 부정적인 에너지가 무엇인지 시각화하는 것은 어렵지만 그 존재는 양자 장 이론으로 알려진 잘 확립 된 물리학 영역과 일치합니다. 사실, 물리학 자들은 양자 광학 기술과 카시미르 효과 (Casimir effect)라는 현상을 사용하여 실제로 소량의 부정적인 에너지 (음의 진공 에너지)를 생성했습니다. 자연은 그것을 대량으로 생산하지만, 우리가 인공적으로 생산할 수없는 거대한 중력을 사용해야 만 생산합니다. 빛보다 빠른 추진 개념에 대한 전문가 인 텍사스 오스틴 고급 연구 연구소의 선임 연구 물리학자인 Eric Davis에 따르면이를 수행하는 가장 유망한 방법은 Ford-Svaiter라고하는 양자 광학 장치를 사용하는 것입니다. 거울. 그것은 사람이 아직 구축하고 뭔가 아니지만, 그것은 수 지어집니다. 그것은 부정적인 진공 에너지를 집중시킬 것입니다. 작은 Ford-Svaiter 거울을 사용하면 미니 웜홀이 생성되지만 Davis는 장치를 확장하여 웜홀을 더 크게 만들고 결국 우주선이 들어갈 수있을만큼 커질 수 있다고 말합니다. 출구 지점을 찾기위한 탐색은 처음에는 까다로울 수 있지만 이론적으로는 Ford-Svaiter 미러를 다른 지점에 배치하여 일종의 튜너를 만드는 것이 가능합니다. 예를 들어 지구 근처에서 지구와 같은 행성 근처의 지점까지 근처의 별계. 첫 번째 웜홀이 안정적인 입구와 출구로 건설되면 지구와 첫 번째 성간 목적지 사이를 오갈 수있는 방법이 생겼습니다.
우리는 그 항성계를 탐험 할 수 있으며, 특히 우리가 식민지화 할 수있는 거주 가능한 행성을 포함하고 있다면 그렇게 할 것입니다. 그러나 우리는 그것을 더 나아 가기위한 준비 지점으로 사용할 수도 있습니다. 따라서 조금씩 우리는 은하계의 작은 구석에 일종의 웜홀 네트워크를 만들 수 있습니다. 또는 어떤 시점에서 터널링은 Sagan이 상상 한 것과 유사한 이미 존재하는 네트워크에 연결될 수 있습니다. 이 경우 트래픽이있을 수 있으므로 규칙을 배우는 것이 좋습니다.
.Crucial Milestone for Scalable Quantum Technology: 2D Array of Semiconductor Qubits That Functions as a Quantum Processor
확장 가능한 양자 기술을위한 중요한 이정표 : 양자 프로세서로 작동하는 반도체 Qubit의 2D 어레이
주제 :델프트 공과 대학양자 컴퓨팅 으로 기술의 델프트 대학 2021년 3월 24일 4 쿼 비트 양자 프로세서 반도체 제조 기술을 사용하여 만든 4 큐 비트 양자 프로세서의 개략도. 크레딧 : Nico Hendrickx (QuTech)
컴퓨터의 핵심 인 중앙 처리 장치는 단일 칩에 수십억 개의 트랜지스터를 넣을 수있는 반도체 기술을 사용하여 구축됩니다. 이제 TU Delft와 TNO의 공동 작업 인 QuTech의 Menno Veldhorst 그룹의 연구원들은이 기술을 사용하여 양자 프로세서 역할을하는 큐 비트의 2 차원 배열을 구축 할 수 있음을 보여주었습니다.
확장 가능한 양자 기술의 중요한 이정표 인 그들의 작업은 오늘 (2021 년 3 월 24 일) Nature 에 게시되었습니다 . 양자 컴퓨터는 기존 컴퓨터로는 해결할 수없는 문제를 해결할 수있는 잠재력이 있습니다. 현재 양자 장치는 양자 기술의 기본 구성 요소 인 수십 큐 비트를 보유하고있는 반면, 모든 양자 알고리즘을 실행할 수있는 미래의 범용 양자 컴퓨터는 수백만에서 수십억 큐 비트로 구성 될 가능성이 높습니다.
퀀텀 닷 큐비 트는 표준 반도체 제조 기술을 사용하여 정의 할 수 있으므로 확장 가능한 접근 방식이 될 것이라는 약속을 지키고 있습니다. Veldhorst :“이러한 4 개의 큐 비트를 2x2 그리드에 배치하고 모든 큐 비트에 대한 범용 제어를 시연하고 모든 큐 비트를 얽히는 양자 회로를 작동함으로써 우리는 양자 계산을위한 확장 가능한 접근 방식을 실현하는 데 중요한 진전을 이루었습니다. ”
ㅡ전체 양자 프로세서 수십 나노 미터 크기의 반도체 구조 인 양자점에 갇힌 전자는 양자 정보를위한 플랫폼으로 20 년 이상 연구되어 왔습니다. 모든 약속에도 불구하고 2 큐 비트 로직을 넘어서는 확장은 여전히 어렵습니다.
이 장벽을 깨기 위해 Menno Veldhorst와 Giordano Scappucci 그룹은 완전히 다른 접근 방식을 취하기로 결정하고 게르마늄의 정공 (즉, 전자 누락) 작업을 시작했습니다. 이 접근 방식을 사용하면 큐 비트를 정의하는 데 필요한 동일한 전극을 사용하여 큐 비트를 제어하고 얽힐 수도 있습니다.
Menno Veldhorst 그룹의 대학원생이자이 기사의 첫 번째 저자 인 Nico Hendrickx는“우리의 큐 비트가 컴퓨터 칩의 트랜지스터와 거의 동일하도록 각 큐 비트 옆에 큰 추가 구조를 추가 할 필요가 없습니다. "더욱이,
Menno Veldhorst와 Nico Hendrickx Menno Veldhorst와 Nico Hendrickx가 게르마늄 양자 프로세서를 호스팅하는 설정 옆에 서 있습니다. 크레딧 : Marieke de Lorijn (QuTech)
ㅡ2D가 핵심 2019 년 최초의 게르마늄 양자점 큐 비트를 성공적으로 생성 한 후 칩의 큐 비트 수는 매년 두 배로 증가했습니다. “물론 4 큐 비트가 범용 양자 컴퓨터를 만드는 것은 아닙니다.”라고 Veldhorst는 말합니다.
ㅡ"그러나 큐 비트를 2x2 그리드에 배치함으로써 우리는 이제 다른 방향을 따라 큐 비트를 제어하고 결합하는 방법을 알게되었습니다." 많은 수의 큐 비트를 통합하기위한 현실적 아키텍처에서는 두 큐 비트를 2 차원으로 상호 연결해야합니다. 다목적 플랫폼으로서의 게르마늄 게르마늄에서 4 큐 비트 로직을 시연하는 것은 양자점 분야에 대한 최첨단을 정의하고 조밀하고 확장 된 2 차원 반도체 큐 비트 그리드를 향한 중요한 단계를 표시합니다.
ㅡ고급 반도체 제조와의 호환성 외에도 게르마늄은 매우 다재다능한 재료입니다. 그것은 스핀-궤도 결합과 같은 흥미로운 물리적 특성을 가지고 있으며 초전도체와 같은 물질과 접촉 할 수 있습니다. 따라서 게르마늄은 여러 양자 기술에서 우수한 플랫폼으로 간주됩니다. Veldhorst : "이제 우리는 게르마늄을 제조하고 큐 비트 배열을 운영하는 방법을 알았으므로 게르마늄 양자 정보 경로가 진정으로 시작될 수 있습니다."
참조 : NW Hendrickx, WIL Lawrie, M. Russ, F. van Riggelen, SL de Snoo, RN Schouten, A. Sammak, G. Scappucci 및 M. Veldhorst의 "4 큐 비트 게르마늄 양자 프로세서", 2021 년 3 월 24 일, 자연 . DOI : 10.1038 / s41586-021-03332-6 자금 지원 :이 연구는 네덜란드 연구위원회 인 NWO의 지원을받습니다.
ㅡ전체 양자 프로세서 수십 나노 미터 크기의 반도체 구조 인 양자점에 갇힌 전자는 양자 정보를위한 플랫폼으로 20 년 이상 연구되어 왔습니다. 모든 약속에도 불구하고 2 큐 비트 로직을 넘어서는 확장은 여전히 어렵습니다.
이 장벽을 깨기 위해 Menno Veldhorst와 Giordano Scappucci 그룹은 완전히 다른 접근 방식을 취하기로 결정하고 게르마늄의 정공 (즉, 전자 누락) 작업을 시작했습니다. 이 접근 방식을 사용하면 큐 비트를 정의하는 데 필요한 동일한 전극을 사용하여 큐 비트를 제어하고 얽힐 수도 있습니다.
ㅡ2D가 핵심 2019 년 최초의 게르마늄 양자점 큐 비트를 성공적으로 생성 한 후 칩의 큐 비트 수는 매년 두 배로 증가했습니다. “물론 4 큐 비트가 범용 양자 컴퓨터를 만드는 것은 아닙니다.”라고 Veldhorst는 말합니다.
ㅡ"그러나 큐 비트를 2x2 그리드에 배치함으로써 우리는 이제 다른 방향을 따라 큐 비트를 제어하고 결합하는 방법을 알게되었습니다." 많은 수의 큐 비트를 통합하기위한 현실적 아키텍처에서는 두 큐 비트를 2 차원으로 상호 연결해야합니다. 다목적 플랫폼으로서의 게르마늄 게르마늄에서 4 큐 비트 로직을 시연하는 것은 양자점 분야에 대한 최첨단을 정의하고 조밀하고 확장 된 2 차원 반도체 큐 비트 그리드를 향한 중요한 단계를 표시합니다.
===메모 210325 나의 oms 스토리텔링
2x2 그리드는 oss의 단위이다. 6개의 배열을 가지고 zerosum 로직을 구현한다. 보기1.이 바로 2x2 그리드로 구현된 샘플이다. 이것으로 짝수 마방진 일반해법을 구현할 수 있다. 마방진의 숫자들이 질량값을 의미하면 mc^2=E을 해석할 수도 있다. 우주의 중력체계를 마방진으로 설명이 가능해진다는 뜻이여. 허허.
보기1. oss=0
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cdbdcbdbb
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성공적인 2x2 그리드 구조체 해법을 확장해 보려고 오랜동안 다른 표현들을 모색해 왔다. 하지만 아직은 성과를 낼 수 없었다. xyz과 012의 표현으로 보기1. 2D을 구현하는 것 이상의 3D (xyza : 0123) 3x3 격자의 샘플이 왜 필요한지 모른 이유이다. 성공적인 시공간이면 더이상의 차원이 불필요한듯 보이는 자연계처럼 느껴진다.
시공간을 확장하여 다중우주를 상상할 수 있고 흥미롭지 만 실제적인 의미가 있을까? 응용 물리학의 일부가 될 수 있을까 ? 의문이 들었다. 그래서 성공적인 보기1.과 같은 샘플을 구현할 수 없었다. 하지만 nxn단위 oss는 분명히 존재할 것으로 본다. 그 응용범위 적용이론도 자연계 어디엔가 분명히 있을 것이다. 암흑물질이나 암흑에너지를 설명하는 입자 물리에 있을런지도 모르고 빅뱅사건이나 블랙홀을 규명하는데 필요한 샘플이 될 수도 있을거여. 허허.
ㅡFull Quantum Processor Electrons trapped in quantum dots, a semiconductor structure tens of nanometers in size, have been studied for more than 20 years as a platform for quantum information. Despite all the promises, scaling beyond 2 qubit logic is still difficult.
To break this barrier, the Menno Veldhorst and Giordano Scappucci groups decided to take a completely different approach and began working on the holes (i.e., missing electrons) of germanium. With this approach, you can also control and entangle the qubits using the same electrodes needed to define the qubits.
ㅡ2D is the key After successfully generating the first germanium quantum dot qubits in 2019, the number of qubits on the chip has doubled every year. “Of course, four qubits don't make a general-purpose quantum computer,” Veldhorst says.
"But by placing the qubits on a 2x2 grid, we now know how to control and combine qubits along different directions." A realistic architecture for integrating a large number of qubits requires two qubits to be interconnected in two dimensions. Germanium as a versatile platform Demonstrating 4 qubit logic in germanium defines the cutting edge for the field of quantum dots and marks an important step towards a dense and expanded two-dimensional semiconductor qubit grid.
===Notes 210325 My oms storytelling
The 2x2 grid is in units of oss. Implement zerosum logic with 6 arrays. Example 1. This is a sample implemented with a 2x2 grid. With this, we can implement the even magic square general solution. If the numbers in the magic square mean the mass value, we can interpret mc^2=E. It means that the gravitational system of the universe can be explained as a magic square. haha.
Example 1. oss=0
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzzx
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
Other expressions have been sought for a long time to extend the successful 2x2 grid structure solution. However, it has not yet been able to achieve results. Example in terms of xyz and 012 1. This is why we don't know why we need a sample of a 3D (xyza: 0123) 3x3 grid beyond implementing 2D. With successful time and space, it feels like a natural world that doesn't seem to need any more dimensions.
Can you imagine a multiverse by expanding time and space, and is it interesting but practical? Could it be part of applied physics? I have a question. So I couldn't implement a sample like Example 1. However, nxn unit oss is expected to exist. The theory of application of its application range will certainly exist somewhere in the natural world. It may be in particle physics explaining dark matter or dark energy, and it may be a sample necessary to identify the Big Bang event or black hole. haha.
.First image of a black hole gets a polarizing update that sheds light on magnetic fields
블랙홀의 첫 번째 이미지는 자기장에 빛을 비추는 편광 업데이트를 얻습니다
으로 첼시 Gohd 5 시간 전에 2019 년 블랙홀의 첫 번째 이미지가 공개 된 이후 천문학 자들은 블랙홀의 새로운 편광보기를 포착했습니다. 2019 년 블랙홀의 첫 번째 이미지가 공개 된 이후 천문학 자들은 블랙홀의 새로운 편광보기를 포착했습니다. (이미지 출처 : EHT Collaboration)
블랙홀을 포착 한 최초의 이미지가 놀랍게도 공개 된 이후, 천문학 자들은 다시 한 번이 작업을 수행하여 거대한 천체에 대한 새로운 시각을 드러내고 자기장이 블랙홀 근처에서 어떻게 작용하는지에 대한 빛을 비 춥니 다 .
2019 년, 이벤트 호라이즌 망원경 (EHT) 협업 은 지구에서 5 천 5 백만 광년 떨어진 M87 은하의 중심에있는 블랙홀의 이미지를 최초로 생성했습니다 . 이미지는 블랙홀의 그림자 인 어두운 중심이있는 밝은 링을 보여줍니다. 이 이미지를 캡처하는 과정에서 천문학 자들은 블랙홀 주변의 상당한 양의 편광을 발견했습니다.
이제 콜라보레이션은 블랙홀에 대한 새로운 모습을 공개하여 편광에서 어떻게 보이는지 보여줍니다. 편광 된 광파는 편광되지 않은 빛과 비교하여 방향과 밝기가 다릅니다. 그리고 빛이 선글라스를 통과 할 때 편광되는 방식과 마찬가지로, 빛이 자화되고 뜨거운 공간에서 방출 될 때 편광됩니다. 편광은 자기장의 신호이기 때문에이 이미지는 블랙홀의 고리가 자화되어 있음을 분명히 보여줍니다.
이 편광 된보기는 "링의 방출이 이벤트 지평선에 매우 가까운 자기장에 의해 가장 확실하게 생성된다는 것을 알려줍니다."라고 EHT Polarimetry Working Group의 코디네이터이자 네덜란드 Radboud Universiteit의 조교수 인 Monika Moscibrodzka는 Space.com에 말했다.
천문학 자들이 블랙홀의 가장자리에 너무 가깝게 편광을 측정 할 수 있었던 것은 이번이 처음입니다. 이 블랙홀에 대한이 새로운보기는보기에 장관 일뿐만 아니라 이미지는 M87에서 발사하는 강력한 무선 제트기에 대한 새로운 정보를 드러내고 있습니다.
Moscibrodzka는 첫 번째로 공개 된 물체 이미지에 대해 "첫 번째 이미지에서는 강도 만 보여주었습니다."라고 말했습니다. "이제 원본 이미지 위에 편광 정보를 추가합니다." "새로운 편광 이미지는 블랙홀 근처의 가스에 대해 더 많은 것을 배우고, 블랙홀이 어떻게 성장하고 제트를 발사하는지에 대한 중요한 단계를 표시합니다."콜로라도 볼더 대학의 조교수이자 EHT 이론 작업 그룹의 코디네이터 인 Jason Dexter , 이메일로 Space.com에 말했다.
ㅡ블랙홀을 포착하기 위해 협업은 전 세계에서 온 8 개의 망원경을 사용하여 가상 지구 크기의 망원경 (EHT)을 만드는 힘을 결합했습니다. EHT의 전파 망원경은 하늘의 신호를 편광으로 기록하는 수신기를 가지고있다. EHT Polarimetry Working Group의 코디네이터이자 스페인 Universitat de Valencia의 GenT 저명 연구원 인 Ivan Marti-Vidal은 Space.com에 말했다.
"이러한 편광 수신기는 일부 사람들이 사용하는 편광 선글라스와 비슷한 방식으로 작동합니다." M87의 블랙홀을 편광을 통해 보여줌으로써, 팀은 물체의 이벤트 지평선을 더 잘 볼 수있었습니다. 이것은 물질이 블랙홀에 더 가까워 질 수있는 지점이기 때문에 "돌아 오지 않는 지점"이라고도합니다. 그들은 또한 물체의 부착 원반과의 상호 작용을 더 잘 연구 할 수있었습니다.이 원반은 블랙홀쪽으로 떨어지고 주위를 소용돌이 치는 뜨거운 가스와 다른 확산 물질의 원반입니다. 팀의 관찰과 M87의 물체에 대한이 새로운 관점은 은하 자체보다 더 큰 제트가 블랙홀에서 어떻게 방출되는지 미스터리로 남아 있기 때문에 블랙홀 바로 외부의 자기장 구조에 대한 과학자들의 이해를 심화시키고 있습니다. 그 심장. "천문학 자들은 블랙홀 근처의 뜨거운 가스에 의해 운반되는 자기장이 가스가 들어가게하고 주변 은하계로 에너지 입자의 상대 론적 제트를 발사하는 데 중요한 역할을한다고 오랫동안 생각했습니다 . 우리가 보는 편광 된 이미지는 우리에게 이러한 자기장의 구조와 강도는 제트가 발사되는 M87의 블랙홀에 매우 가깝습니다. "라고 Dexter는 말했습니다.
우주의 블랙홀 이 이미지는 ALMA가 포착 한 M87 은하의 제트를 편광 된 빛으로 보여줍니다. 이 이미지는 제트를 따라 자기장의 구조를 보여줍니다.
이 이미지는 ALMA가 포착 한 M87 은하의 제트를 편광 된 빛으로 보여줍니다. 이 이미지는 제트를 따라 자기장의 구조를 보여줍니다. (이미지 출처 : ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), Goddi et al.)
그러나 이러한 관찰은 M87의 블랙홀 가장자리에있는 자기장뿐 아니라 가스가 매우 강한 자기 화되어 있음을 보여줍니다. "주된 발견은 예상대로 블랙홀 근처의 자기장을 볼 수있을뿐만 아니라 강한 것처럼 보인다는 것입니다. 우리의 결과는 자기장이 가스를 밀어 내고 늘어나는 것을 견딜 수 있다는 것을 보여줍니다.
그 결과는 흥미 롭습니다. 블랙홀이 어떻게 가스를 공급하고 성장하는지에 대한 단서 "라고 Dexter는 덧붙였습니다. "우리는 여전히 제트가 어떻게 생성되는지에 대한 모든 세부 사항을 알지 못하지만 자기장이 중요한 역할을 할 수 있다는 것을 알고 있습니다."라고 Marti-Vidal은 말했습니다.
앞으로 팀은 M87을 계속 관찰하기를 희망한다고 Space.com에 말했다. 편광뿐만 아니라 "빛의 다른 파장에서"블랙홀 주변 환경과 자기장에 대한보다 완전한 그림을 구축하기 위해 더 자세히 설명합니다. "라고 덧붙였습니다. 광고 이 연구는 오늘 (3 월 24 일) EHT 협력에 의해 The Astrophysical Journal Letters에 2 개의 논문으로 발표되었습니다.
여기 와 여기 에서 논문을 찾을 수 있습니다 . cgohd@space.com으로 Chelsea Gohd에게 이메일을 보내거나 Twitter @chelsea_gohd에서 팔로우하십시오. Twitter @Spacedotcom과 Facebook에서 팔로우하세요. 우주 포럼 에 가입 하여 최신 임무, 밤하늘 등에 관한 이야기를 계속하십시오! 뉴스 팁, 수정 또는 의견이 있으면 community@space.com으로 알려주십시오 .
ㅡ블랙홀을 포착하기 위해 협업은 전 세계에서 온 8 개의 망원경을 사용하여 가상 지구 크기의 망원경 (EHT)을 만드는 힘을 결합했습니다. EHT의 전파 망원경은 하늘의 신호를 편광으로 기록하는 수신기를 가지고있다. EHT Polarimetry Working Group의 코디네이터이자 스페인 Universitat de Valencia의 GenT 저명 연구원 인 Ivan Marti-Vidal은 Space.com에 말했다.
===메모 2103252 나의 oms 스토리텔링
보기1.의 smola 편광의 얽힘 진로를 이용하면 아마 빅뱅이전의 사건도 목격할 수 있을듯 하다. 보기1.은 물결(~=∞)의 뜻을 가졌기에 d구조에 편광이 이뤄짐은 무한대의 굴절의 가능하다는 의미이기에 그 무한의 얽힘을 이룬 굴절성 편광이 바로 우주의 전지역을 드려다 볼 수 있다는 암시를 준다. 허허.
보기1. oms=1
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관찰자을 우주의 수평적 타원의 현에 위치한다고 정의하면 oms의 smpla얽힌 편광은 우주의 구석구석을 다 드려다 볼 수 있다.
To capture the black hole, the collaboration combined the forces to create a virtual earth-sized telescope (EHT) using eight telescopes from around the world. EHT's radio telescope has a receiver that records the signal in the sky with polarization. Ivan Marti-Vidal, coordinator of the EHT Polarimetry Working Group and a distinguished GenT researcher at Universitat de Valencia, Spain, told Space.com.
===Note 2103252 My oms storytelling
If you use the entangled path of smola polarization in Example 1, you will probably be able to witness the events before the Big Bang. Example 1. Since it means a wave (~=∞), polarization in the d structure means infinite refraction, so that the refractive polarization of the infinite entanglement can see the entire area of the universe. Gives hints. haha.
Example 1. oms=1
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If we define the observer as being positioned on the string of a horizontal ellipse in the universe, the smpla entangled polarization of oms can see every corner of the universe.
.음, 꼬리가 보인다
.Plants can be larks or night owls just like us
식물은 우리처럼 종달새 족이나 올빼미 족이 될 수 있습니다
에 의해 Earlham 연구소 Dr. Hannah Rees, 영국 Earlham Institute의 박사후 연구원. 크레딧 : Earlham Institute DECEMBER 19, 2020
식물의 일주기 리듬을 지배하는 유전자를 탐구하는 새로운 연구에 따르면 식물은 인간에서 발견되는 것과 동일한 신체 시계의 변형을 가지고 있습니다. 이 연구는 DNA 코드의 단일 문자 변경이 잠재적으로 식물이 종달새인지 올빼미인지 결정할 수 있음을 보여줍니다.
이 발견은 농부와 작물 육종가가 자신의 위치에 가장 적합한 시계가있는 식물 을 선택하는 데 도움이 될 수 있으며, 수확량 을 높이고 기후 변화 를 견딜 수있는 능력까지도 높일 수 있습니다 . circadian 시계는 낮과 밤을 통해 유기체를 안내하는 분자 메트로놈입니다. 아침이 오면 cockadoodledooing하고 밤에는 커튼을 닫습니다. 식물에서는 새벽 광합성을 프라이밍하는 것부터 개화시기를 조절하는 것까지 다양한 과정을 조절합니다. 이러한 리드미컬 한 패턴은 지리, 위도, 기후 및 계절에 따라 달라질 수 있습니다. 식물 시계는 지역 조건에 가장 잘 대처할 수 있어야합니다.
Earlham Institute와 Norwich에있는 John Innes Center의 연구원들은 기후 변화에 대한 긴급한 위협 인 환경의 지역적 변화에 더 탄력적 인 작물을 재배하는 궁극적 인 목표를 가지고 자연적으로 얼마나 많은 일주기 변화가 존재하는지 더 잘 이해하기를 원했습니다. 이러한 지역적 차이의 유전 적 기초를 조사하기 위해 연구팀 은 스웨덴 애기 장대 식물의 다양한 일주기 리듬 을 조사 하여 시계의 변화하는 진드기와 관련된 유전자를 확인하고 검증했습니다.
Earlham Institute의 박사후 연구원이자이 논문의 저자 인 Hannah Rees 박사는 다음과 같이 말했습니다. "식물의 전체적인 건강 상태는 일주기 시계가 하루의 길이와 계절의 경과에 얼마나 가깝게 동기화되는지에 따라 크게 영향을받습니다. 신체 시계는 경쟁자, 포식자 및 병원균보다 우위를 점할 수 있습니다. "우리는 일광 시간과 기후에 극심한 변화를 경험하는 스웨덴에서 식물 생체 시계가 어떻게 영향을 받는지보고 싶었습니다. 신체 시계의 변화와 적응 뒤에있는 유전학을 이해하면 다른 지역에서 기후에 강한 작물을 더 많이 번식시킬 수 있습니다. " 연구팀은 스웨덴 전체에서 얻은 191 종의 애기 장대에서 유전자를 연구했다. 그들은 일주기 기능의 차이를 설명 할 수있는이 식물들 사이의 작은 유전자 차이를 찾고있었습니다.
그들의 분석에 따르면 특정 유전자 (COR28)의 단일 DNA 염기쌍 변화는 늦게 꽃이 피고 기간이 더 긴 식물에서 발견 될 가능성이 더 높습니다. COR28은 개화 시간, 동결 내성 및 일주기 시계 의 알려진 조정자입니다 . 모두 스웨덴의 현지 적응에 영향을 미칠 수 있습니다. Rees 박사는 "단일 유전자의 서열 내에서 단 하나의 염기쌍 변화가 시계가 똑딱 거리는 속도에 영향을 미칠 수 있다는 것은 놀랍습니다."라고 설명했습니다. 과학자들은 또한 선구적인 지연 형광 이미징 방법을 사용하여 일주기 시계가 다르게 조정 된 식물을 선별했습니다. 그들은 가장 이른 라이저와 최신 단계적 공장의 시계 사이에 10 시간 이상의 차이가 있음을 보여주었습니다. 이는 반대로 교대 패턴으로 작동하는 공장과 비슷합니다. 식물의 지리와 유전 적 조상 모두 영향을 미치는 것으로 보입니다. "Arabidopsis thaliana는 모델 식물 시스템"이라고 Rees 박사는 말했습니다. "지놈 염기 서열을 분석 한 최초의 식물이며 일주기 생물학에서 광범위하게 연구되었지만, 다른 시계 유형을 담당하는 유전자를 찾기 위해 이러한 유형의 연관 연구를 수행 한 사람은 이번이 처음입니다. "우리의 연구 결과 는 작물 육종가의 표적을 제시 하고 미래 연구를위한 플랫폼을 제공 할 수있는 몇 가지 흥미로운 유전자 를 강조합니다 . 당사의 지연 형광 이미징 시스템은 모든 녹색 광합성 물질에 사용할 수 있으므로 다양한 식물에 적용 할 수 있습니다. 다음 단계 이러한 발견을 브라 시카와 밀을 포함한 주요 농작물에 적용 할 것입니다. " 연구 결과는 Plant, Cell and Environment 저널에 게재되었습니다 .
더 알아보기 생물학적 시계와 추가 유전자 쌍은 중요한 식물 기능을 제어합니다. 추가 정보 : Hannah Rees et al, 스웨덴 애기 장대 접근에서 시계 유전자 좌위와 관련된 자연 발생 일주기 리듬 변이, 식물, 세포 및 환경 (2020). DOI : 10.1111 / pce.13941 Earlham Institute 제공
https://phys.org/news/2020-12-larks-night-owls.html
.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
.나의 oms 스토리텔링 노트 정리 중...
나는 오랜동안 서성거린 삶의 언저리에 있었다. 사람들 틈에서 늘 평범하게 살아왔다. 추운 겨울날에 마른 나뭇가지 사이로 비추는 자연의 밝은 빛줄기는 내게 정겨움을 주었으나 늘 거리의 간판 불빛 아래에 비에 젖은 밤 도시의 길을 걷곤 하였다.
내 젊은 날, 결혼 전에는 대학가 와인 하우스 카페에서 마티니를 즐기며 연인을 바라보곤 하였다. 추억은 오랜 시간 느리게 기억에서 희미해져 갔다. 세상은 어디에서 와서 가든지 기억에 머물지 않는 한 사라지거나 처음부터 없던 것들 처럼 보일 것이다. 이제는 이여져 있는 것처럼 느낀다. 삶이나 주검이나 지구의 이세상이나 외계의 저세상이나 연결된듯 하다.
210124 주요 메모
드디어 모든 것을 통합하며 설명하는 것이 가능한 oms 스토리텔링을 찾았다. 과학적 의문에 해답을 oms에서 찾은 결과 종교가 말하는 영생불멸과 철학이 말하는 진리와 진화론과 카오스이론이 말하는 복잡하고 심오한 세계를 설명하는 수준에 이르렀다. 하지만 금새 어떤 일이 기적처럼 나타날 일은 아니다. 우리가 빅뱅사건과 태양계에서 벌어지는 일들이 금새 감지할 수준이 아니라는 점 때문이며 나의 우주통달 감지력은 oms을 탐색하는 경로가 세상사 관심뿐인 일반이들과 다른 감지경로 때문에 가능했다. 우주만물이 보이는 경로가 있음이다.
1.마방진으로 바라본 세상사는 전체적으로 조화와 질서 그리고 균형을 이룬다.
2. 마방진 내부에 우주 전체의 물질을 개체화 시킨 단위로 세상사 자연현상이 전체적으로 매직섬을 이룬다.
3. 그 소립자로 부터 항성에 이르는 우리우주의 개체들은 다중우주 전체에 참여된 존재이다.
4.마방진은 oms의 단위를 가졌고 oms는 아인쉬타인의 질량에너지 등가원리를 증명한다.
4. oms내에 1의 값은 물질의 최소단위이고 그물질로 인체도 만들어 영혼의 빛을 나타내며 우주를 지적으로 드려다 볼 수 있다.
5. 인체는 oms의 스몰러들의 정적 동적인 순간적 무한대 여행으로 생겨난 물질간에 잠시 모여서 생긴 것이다.
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6.빅뱅으로 부터 출현된 우주가 작은 구체에서 극단적으로 커지는 구체의 표면을 가진다면 그것은 사각형 mser나 oms 안에서 사각형과 동기화하는 한계에 이른다. 고로 우주의 확장의 끝이 oms이다.
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