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.After Cracking the “Sum of Cubes” Puzzle for 42, Mathematicians Solve Harder Problem That Has Stumped Experts for Decades
42를위한“Sum of Cubes”퍼즐을 풀고, 수학자들은 수십 년 동안 전문가들을 괴롭힌 더 어려운 문제를 해결합니다
주제 :수학MIT 으로 제니퍼 추, 매사 추세 츠 공과 대학 2021년 3월 21일 대수 수학
수십 년 된 문제에 대한 21 자리 해결책은 더 많은 해결책이 있음을 시사합니다. 생명, 우주, 모든 것에 대한 답을 풀고 나서 무엇을합니까? 수학자 인 Drew Sutherland와 Andy Booker라면 더 어려운 문제를 해결해야합니다. 2019 년 브리스톨 대학의 부커 와 MIT의 수석 연구 과학자 인 서덜랜드 가 42에 대한 답을 처음으로 찾았습니다.이 숫자는“인생의 궁극적 인 질문 인 우주 , 그리고 모든 것,”Douglas Adams가 그의 소설“The Hitchhiker 's Guide to the Galaxy”에서 유명하게 썼던 것처럼. 적어도 소설에서 42를 낳는 질문은 실망스럽고 유쾌하게 알려지지 않았습니다.
수학에서는 전적으로 우연의 일치로, 답 42가 수십 년 동안 비슷하게 수학자들을 피했던 다항식이 존재합니다. 방정식 x 3 + y 3 + z 3 = k는 큐브의 합 문제로 알려져 있습니다. 간단 해 보이지만 방정식은 "Diophantine 방정식"(k의 모든 값에 대해 x, y 및 z의 값이 각각 정수 여야 함을 규정하는 문제)으로 프레임 화 될 때 기하 급수적으로 해결하기 어려워집니다. 이런 식으로 입방체 방정식의 프레임을 구성하면 k의 특정 값에 대해 x, y 및 z에 대한 정수 솔루션이 엄청나게 커질 수 있습니다. 수학자가이 숫자를 검색해야하는 숫자 공간은 여전히 더 크므로 복잡하고 방대한 계산이 필요합니다. 수년간 수학자들은 방정식을 풀기 위해 다양한 수단을 통해 해결을 찾거나 42를 제외하고 1에서 100 사이의 모든 k 값에 대해 해가 존재하지 않아야한다고 결정했습니다.
42에 대한 큐브의 합계 솔루션 2019 년 9 월, 전 세계 50 만 대의 가정용 컴퓨터의 결합 된 힘을 활용 한 연구원들은 처음으로 42에 대한 해결책을 찾았습니다. 널리보고 된 돌파구는 팀이 더 어렵고 어떤면에서는 더 보편적 인 문제를 해결하도록 박차를가했습니다. : 3에 대한 다음 솔루션 찾기 출처 : Christine Daniloff, MIT
2019 년 9 월, Booker와 Sutherland는 전 세계 50 만 대의 가정용 컴퓨터를 결합하여 처음으로 42에 대한 해결책을 찾았습니다 . 널리보고 된 돌파구는 팀이 더 어렵고 어떤면에서는보다 보편적 인 문제인 3에 대한 다음 솔루션을 찾는 데 박차를가했습니다. Booker와 Sutherland는 최근 National Academy of Sciences 의 Proceedings에 100이 넘는 다른 숫자와 함께 42와 3에 대한 솔루션을 발표했습니다 .
건틀릿을 줍다
방정식 x^ 3 + y^ 3 + z* 3 = 3에 대한 처음 두 해는 고등학교 대수 학생에게 분명 할 수 있습니다. 여기서 x, y, z는 1, 1, 1 또는 4, 4 -5.일 수 있습니다.
그러나 세 번째 해결책을 찾는 것은 수십 년 동안 전문 숫자 이론가들을 당혹스럽게 만들었고, 1953 년에이 퍼즐은 선구적인 수학자 루이스 모델이 다음과 같은 질문을하도록 촉발 시켰습니다. 3에 대한 다른 해결책이 존재하는지 아는 것이 가능할까요? "이것은 Mordell이 결투를 던지는 것과 비슷했습니다."라고 Sutherland는 말합니다. “이 질문을 해결하는 데 관심은 특정 솔루션에 대한 것이 아니라 이러한 방정식을 풀기가 얼마나 어려운지 더 잘 이해하는 것입니다. 우리 자신을 측정 할 수있는 기준입니다.” 3에 대한 새로운 해결책이없는 수십 년이 지나자 많은 사람들이 찾을 수있는 것이 없다고 믿기 시작했습니다. 그러나 42에 대한 답을 찾은 직후 Booker와 Sutherland의 방법은 놀랍게도 짧은 시간에 3에 대한 다음 솔루션을 제시했습니다.
569936821221962380720 3 + (−569936821113563493509) 3 + (−472715493453327032) 3 = 3 이 발견은 Mordell의 질문에 대한 직접적인 대답이었습니다.
예, 3에 대한 다음 해결책을 찾을 수 있습니다. 그리고 여기에 그 해결책이 있습니다. 그리고 아마도 더 보편적으로, 지금까지 가려 낼 수 없었던 거대한 21 자리 숫자를 포함하는 솔루션은 3과 k의 다른 값에 대해 더 많은 솔루션이 있음을 시사합니다. Sutherland는“[Mordell의 질문]은 테스트하기가 매우 어렵 기 때문에 수학 및 계산 커뮤니티에서 심각한 의심이있었습니다.
“숫자가 너무 빨리 커집니다. 처음 몇 가지 솔루션보다 더 많은 것을 찾을 수 없습니다. 하지만 제가 말할 수있는 것은,이 하나의 해결책을 찾았 기 때문에 거기에 무한히 더 많은 것이 있다고 확신합니다.” 솔루션의 트위스트 42와 3에 대한 솔루션을 찾기 위해 팀은 기존 알고리즘으로 시작하거나 큐브 방정식의 합을 해결하기에 더 관리하기 쉬운 형태로 비틀기 시작했습니다. k − z 3 = x 3 + y 3 = ( x + y ) ( x 2 − xy + y 2 ) 이 접근법은 수학자 Roger Heath-Brown에 의해 처음 제안되었으며, 그는 모든 적합한 k에 대해 무한히 많은 해가 있어야한다고 추측했습니다.
팀은 x + y를 단일 매개 변수 d로 표시하여 알고리즘을 추가로 수정했습니다. 그런 다음 두 변을 d로 나누고 나머지 만 유지하여 방정식을 줄였습니다.“모듈로 d”라고하는 수학 연산은 문제의 단순화 된 표현 만 남겼습니다. "이제 k를 z의 제곱근, 모듈로 d로 생각할 수 있습니다."Sutherland가 설명합니다. "그러므로 나머지 모듈로 d에만 관심이있는 산술 시스템에서 작업하는 것을 상상해보십시오. 우리는 k의 세제곱근을 계산하려고합니다." 이 더 매끄러운 버전의 방정식을 사용하면 연구원은 k = 3에 대해 x, y 및 z에 대한 궁극적 인 해를 찾는 것을 보장 할 d 및 z의 값만 찾으면됩니다. 그러나 여전히 그들이 검색해야 할 숫자의 공간은 무한히 큽니다.
그래서 연구진은 수학적 "체질"기술을 사용하여 알고리즘을 최적화하여 d에 대한 가능한 솔루션의 공간을 극적으로 줄였습니다. “이것은 우리가 볼 필요가없는 곳을 보지 않기 위해 숫자 필드에 대해 알고있는 구조를 사용하는 상당히 진보 된 숫자 이론을 포함합니다.”라고 Sutherland는 말합니다. 글로벌 작업 팀은 또한 알고리즘의 검색을 수십만 개의 병렬 처리 스트림으로 효율적으로 분할하는 방법을 개발했습니다. 알고리즘이 한 대의 컴퓨터에서만 실행 되었다면 k = 3에 대한 해를 찾는 데 수백 년이 걸렸을 것입니다. 작업을 수백만 개의 작은 작업으로 나누고 각각 별도의 컴퓨터에서 독립적으로 실행함으로써 팀은 검색 속도를 더욱 높일 수 있습니다. 2019 년 9 월 연구원들은 모든 개인용 컴퓨터에서 무료 앱으로 다운로드 할 수있는 프로젝트 인 Charity Engine을 통해 계획을 실행했습니다.이 프로젝트는 모든 여분의 가정용 컴퓨팅 성능을 활용하여 어려운 수학 문제를 종합적으로 해결하도록 설계되었습니다. 당시 Charity Engine의 그리드는 전 세계 400,000 대 이상의 컴퓨터로 구성되어 있었고 Booker와 Sutherland는 Charity Engine의 새로운 소프트웨어 플랫폼 테스트로 네트워크에서 알고리즘을 실행할 수있었습니다. "네트워크의 각 컴퓨터에 대해 '당신의 임무는 다른 조건에 따라이 범위에 속하는 d를 찾는 것입니다.'라고 Sutherland는 말합니다. "그리고 우리는 컴퓨터가 완료하는 데 약 3 시간이 걸리는 작업을 대략 4 백만 개의 작업으로 나누는 방법을 찾아야했습니다." 매우 빠르게 글로벌 그리드는 k = 42에 대한 첫 번째 해를 반환했고, 불과 2 주 후에 연구원들은 k = 3에 대한 세 번째 해를 찾았 음을 확인했습니다. 티셔츠. k = 3에 대한 세 번째 해가 존재한다는 사실은 Heath-Brown의 원래 추측이 옳았으며이 최신 해를 넘어 무한히 더 많은 해가 있음을 시사합니다. Heath-Brown은 또한 솔루션 사이의 공간이 검색과 함께 기하 급수적으로 증가 할 것이라고 예측합니다. 예를 들어, 세 번째 해의 21 자리 값이 아니라 x, y, z에 대한 네 번째 해는 놀라운 28 자리 숫자를 포함 할 것입니다. "새 솔루션마다 수행해야하는 작업의 양이 1 천만 배 이상 증가하므로 3의 다음 솔루션을 찾으려면 1 천만 x 400,000 대의 컴퓨터가 필요하며, 그것만으로도 충분하다는 보장은 없습니다."라고 Sutherland는 말합니다. . “우리가 네 번째 해결책을 알 수 있을지 모르겠습니다. 하지만 저 밖에 있다고 믿습니다.”
참조 : Andrew R. Booker 및 Andrew V. Sutherland의 "On a question of Mordell", 2021 년 3 월 10 일, Proceedings of the National Academy of Sciences . DOI : 10.1073 / pnas.2022377118 이 연구는 부분적으로 Simons Foundation의 지원을 받았습니다.
.Researcher recommends systematic approach to forest and water supply management
연구원은 산림 및 상수도 관리에 대한 체계적인 접근을 권장합니다
에 의해 브리티시 컬럼비아 대학 UBC 연구원 (왼쪽에서 오른쪽으로) Abby Wang, Adam Wei 교수, Krysta Giles-Hansen 및 Qiang Li가 수자원을 모니터링하는 동안 산림 식물이하는 역할에 대해 논의합니다. 크레딧 : 브리티시 컬럼비아 대학교 MARCH 22, 2021
세계 물의 날이 전 세계적으로 관찰됨에 따라 UBC Okanagan의 새로운 연구에 따르면 산림 및 물 공급 연구에 대한 체계적인 접근 방식이 둘 사이의 연결에 대한 평가와 이해를 향상시킬 수 있다고 제안합니다.
건강한 숲은 깨끗하고 안정적인 물 공급에 중요한 역할을한다고 생태 수 문학자 Adam Wei 박사는 말합니다. 자연 저수지 역할을하는 유역의 숲은 침식을 늦추고 하천으로의 방출을 지연시켜 물을 방출하고 정화합니다. 그러나 산림은 부분적으로 인간의 활동으로 인해 변화하고 있으며 이는 산림과 수 문학적 과정의 상호 작용에 영향을 미치고 있습니다.
Forest Renewal BC의 유역 연구 및 관리 위원장 인 Wei 박사는 Irving K. Barber 과학부의 지구, 환경 및 지리학 교수이며 연구 공동 저자입니다. 그는 벌목, 삼림 벌채, 이전의 맨땅에 새로운 숲 만들기, 농업 및 도시화와 같은 활동이 전 세계 숲의 풍경을 변화시키고 있다고 말합니다.
"인간이 자연계 에 거대하고 종종 부정적인 발자국을 남겼다는 생각 은 새로운 것이 아닙니다."라고 그는 말합니다. "이것이 이러한 현상을 설명하기 위해 인류 세라는 용어가 만들어진 이유입니다. 그러나 이제 우리는 현재 위치를 인식하고 고장난 것을 고칠 방법을 찾아야합니다."
인간이 많은 책임을지는 반면, 그들 만이 범인은 아닙니다. 곤충의 침입과 산불과 같은 자연적인 교란 또한 숲의 신속한 변화에 기여하고 있으며 Wei 박사는 현재의 산림 수 연구 및 관리 관행을 조사하게되었습니다. 그의 목표는 격차를 식별하고 주어진 유역에서 작용할 수있는 수많은 변수와 상호 작용을 반영하는 새로운 접근 방식을 제안하는 것입니다.
그는 새로운 관점의 필요성을 설명하기 위해 연구의 예를 지적합니다. "우리는 삼림 벌채가 연간 흐름 흐름에 미치는 영향을 조사하고 있었지만 삼림 벌채가 증가했다는 결론을 도출 할 수 있었지만 연구 간의 차이가 컸으며 1 % 미만에서 거의 600 %까지 증가했습니다."라고 그는 설명합니다. Wei 박사는 '이유'를 조사했을 때 비슷한 변화를 보았습니다. "우리는 이것이 산림 피복 손실로 인해 토양과 식물의 물이 증발 할 때 발생한다고 결론을 내 렸습니다."라고 Wei는 설명합니다.
"그러나 손실 된 양은 2 % 미만에서 100 %까지 다양했습니다. 이는 산림 교란의 규모, 유형 및 심각도, 유역 속성의 기후 및 위치에 기인 할 수있는 큰 차이입니다. 필요한 변수가 너무 많습니다. 고려하지 않을 경우 모순적인 연구 결론이 나올 수 있습니다. " 차이를 제한하기 위해 Wei 박사는 향후 연구 및 유역 관리 접근 방식이 체계적이어야하며 수문 서비스와 관련된 주요 기여 요인 및 광범위한 응답 변수를 포함해야한다고 말합니다. 그는 또한 기계 학습 및 기후 생태 수 문학적 모델링과 같은 새로운 도구를 활용해야한다고 제안합니다.
Wei 박사는 "모든 산림 수 연구에 체계적인 접근 방식을 구현하면 오해의 소지가있는 평가를받을 가능성이 줄어들 것이며, 결과적으로 우리가 생성 한 일부 문제를 해결할 수있는 더 나은 기회를 얻게 될 것입니다"라고 말합니다.
더 알아보기 유럽 산림의 절반 이상이 기후 관련 위험에 취약합니다. 추가 정보 : Mingfang Zhang et al, 삼림 벌채, 산림 및 물 공급, Science (2021). DOI : 10.1126 / science.abe7821 저널 정보 : 과학 브리티시 컬럼비아 대학교 제공
https://phys.org/news/2021-03-systematic-approach-forest.html
.Mars water loss shaped by seasons and storms
계절과 폭풍으로 형성된 화성의 물 손실
에 의해 유럽 우주국 화성 익스프레스에 대한 아티스트의 인상. 배경은 우주선의 고해상도 스테레오 카메라로 찍은 화성의 실제 이미지를 기반으로합니다. 출처 : 우주선 이미지 출처 : ESA / ATG medialab; 화성 : ESA / DLR / FU 베를린, CC BY-SA 3.0 IGO MARCH 22, 2021
ㅡ화성은 한때 풍부했던 물의 대부분을 잃어 버렸고 지구 대기에 소량이 남아 있습니다. ESA의 Mars Express는 이제이 물이 어디로 갔는지에 대해 더 많은 것을 보여 주며, 먼지 폭풍과 행성의 태양과의 근접성에 의해 우주로의 탈출이 가속화되고 일부 물이 지하로 후퇴했을 수 있음을 보여줍니다.
ㅡ오늘날은 건조했지만 화성은 한때 우리처럼 물로 뒤덮인 세상이었을 것입니다. 이것에 대한 증거는 거대한 홍수로 형성된 유출 채널, 강 계곡 및 행성 표면에 새겨진 삼각주 이미지뿐만 아니라 화성의 남극의 얼음과 먼지 아래에 갇혀있는 액체 저수지의 레이더 관측에서도 볼 수 있습니다.
물은 이제 지구의 1 % 미만인 행성의 낮은 대기압으로 인해 얼음이나 가스의 형태로만 화성에 존재할 수 있습니다. 화성은 지난 수십억 년 동안 우주로 이전의 물의 대부분을 잃어 버렸으며 오늘날에도 여전히 대기에서 물이 새고 있습니다. 러시아 과학 아카데미 우주 연구소의 Anna Fedorova와 프랑스 Laboratoire Atmospheres Observations Spatiales의 Jean-Yves Chaufray가 이끄는 두 가지 새로운 연구는 이제 물이 어떻게 이동하고 화성의 대기를 빠져 나가는 지 명확히합니다.
그들은이 과정이 지구에서 태양으로부터의 거리와 지구에서 흔히 볼 수있는 거대한 지구 먼지 폭풍을 포함하여 기후와 날씨의 변화에 의해 영향을 받는다는 것을 밝힙니다.
두 연구 모두 궤도 탐사선의 SPICAM 장비 (화성 대기의 특성 조사를위한 분광법)로 얻은 광범위한 다년 데이터 세트를 사용했습니다. "대기는 표면과 공간 사이의 연결 고리이며 화성이 어떻게 물을 잃었는지에 대해 우리에게 많은 것을 알려줍니다."라고 Anna는 말합니다.
"우리는 화성 8 년 동안 아직 탐험되지 않은 지역 인 지상 100km까지의 대기 중의 수증기를 연구했습니다." Anna와 동료들은 화성이 태양에서 멀었을 때 수증기가 60km 이하로 제한되어 있었지만 화성이 태양에 가장 가까웠을 때는 고도가 90km까지 확장되었음을 발견했습니다. 전체 궤도에서 태양과 화성 사이의 거리는 2 억 7 천만에서 2 억 9 천 9 백만 km에 이릅니다. 태양 근처에서는 더 따뜻한 기온과 더 집중적 인 대기 순환으로 인해 특정 고도에서 물이 얼지 않았습니다. "그런 다음 상부 대기가 물로 적셔지고 포화 상태가되어 이번 시즌 동안 물 탈출 속도가 빨라지는 이유를 설명합니다. 물이 더 높게 운반되어 우주로의 탈출을 돕습니다."라고 Anna는 덧붙입니다.
화성이 지구 적 먼지 폭풍을 경험 한 해에는 대기 상층부가 더 습 해져 고도 80km가 넘는 고도에서 물이 과도하게 축적되었습니다. "이것은 화성의 대기를 따뜻하게하고 방해하는 것으로 알려진 먼지 폭풍이 또한 높은 고도로 물을 공급한다는 것을 확인시켜줍니다."라고 Anna는 말합니다.
"Mars Express의 지속적인 모니터링 덕분에 우리는 2007 년과 2018 년에 발생한 지난 두 번의 전 세계 먼지 폭풍을 분석하고 폭풍이없는 해와 비교하여 폭풍이 화성의 물 탈출에 어떤 영향을 미치는지 확인할 수있었습니다." ESA의 Mars Express에 탑재 된 고해상도 스테레오 카메라는 올해 4 월 화성의 북극 만년설 근처에서 프레임의 오른쪽 절반에서 볼 수있는이 인상적인 먼지 구름 전면을 포착했습니다. 최근 몇 달 동안 붉은 행성에서 관찰 된 여러 지역의 소규모 먼지 폭풍 중 하나였으며, 현재 특히 강렬한 먼지 폭풍 시즌을 겪고 있습니다. 훨씬 더 큰 폭풍이 5 월 말에 남서쪽으로 더 나왔고 몇 주 안에 지구를 둘러싼 먼지 폭풍으로 발전했습니다. 이 주요 사건의 강도는 태양의 빛이 화성 표면에 거의 닿지 않음을 의미합니다.
이는 NASA의 15 년 된 기회 탐사선이 배터리를 재충전하지 못하고 집에 전화 할 수 없을 정도로 극단적 인 상황입니다. 중순 이후로 최대 절전 모드에있었습니다. 유월. 신용: 이 발견은 Jean-Yves가 이끄는 연구에 의해 뒷받침됩니다. Jean-Yves 는 2 년 동안 화성의 상층 대기 에서 수소 원자의 밀도를 모델링하고 이것이 물 탈출과 어떤 관련이 있는지 조사했습니다. Jean-Yves는 "우리는 결과를 SPICAM 데이터와 비교하여 좋은 일치를 찾았습니다. 먼지가 많은 계절에는 모델이 수소가 얼마나 많이 존재하는지 과소 평가했을 때를 제외하고는 말입니다."라고 Jean-Yves는 말합니다. "모델이 예측 한 것보다 훨씬 많은 물이 방해 된 조건에서 대기를 통해 빠져 나가고 있습니다." 2 년 동안 화성의 한 해 동안 먼지 폭풍을 경험 한 Jean-Yves와 동료들은 먼지 폭풍이 화성의 물 손실률에 미칠 수있는 중대한 영향을 강조하면서 물 손실률이 약 100 배까지 다양하다고 추정했습니다.
ㅡ연구 결과에 따르면 화성은 10 억년마다 전 세계 2 미터 깊이의 수층에 해당하는 물을 잃어 버리는 것으로 나타났습니다. 그러나 화성의 40 억년 역사에 걸쳐 축적 된 양이라고해도 화성의 모든 물이 어디로 갔는지 설명하기에는이 양이 충분하지 않습니다.
Jean-Yves는 "우리가보고있는 물이 만들어 낸 특징을 설명하기 위해 한때 지구상에 상당한 양이 존재했을 것입니다."라고 말합니다. "모든 것이 우주로 손실되지 않았기 때문에 우리의 결과는이 물이 지하로 이동했거나 물 탈출률이 과거에 훨씬 더 높았 음을 시사합니다." Anna, Jean-Yves 및 동료들의 결과는 2018 년부터 Mars Express와 함께 화성 대기의 고도 별 물 분포를 모니터링 한 ESA-Roscosmos ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO)의 최근 연구 결과를 보완합니다. 이러한 발견은 화성의 물 손실률이 계절적 변화와 관련이있을 수 있음을 시사했습니다. 화성의 물 손실을 결정하기위한 Mars Express의 작업은 NASA의 MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) 임무에서도 지원됩니다.이 임무는 화성 대기의 화학적 구성 (특히 무거운 동위 원소 인 원자 수소 및 중수소 수준)을 체계적으로 측정합니다. 수소). 이러한 다중 임무 데이터는 현재 물이 어떻게 작용하고 있는지뿐만 아니라 화성 역사에 걸쳐 누적 된 물 손실을 제한하는 데 도움이 될 것입니다.
이는 화성의 물이 지하로 갔는지 우주로 갔는지 파악하는 데 매우 중요합니다. ESA의 Mars Express 프로젝트 과학자 인 Dmitrij Titov는 " 우리가 진행중인 화성 탐사에서 두 가지 핵심 주제는 행성의 진화와 물 손실, 화성 기후와 대기를 형성하는 먼지 폭풍 의 역할입니다 .
"이러한 발견은 화성의 물 손실 이면의 장기적인 과정을 이해 하고 현재의 기후뿐만 아니라 역사 전반에 걸쳐 기후가 어떻게 변했는지에 대한 그림을 그리는 데 도움이 됩니다. 이러한 연구를 위해서는 고품질 데이터 세트가 필요합니다. SPICAM과 ExoMars의 TGO에 탑재 된 장비가 제공합니다. 이들 및 기타 고급 임무는 계속해서 화성의 신비를 밝혀 줄 것입니다. " Mars Express는 2003 년 6 월 2 일에 발사되었으며 17 년 이상 화성 궤도에서 행성 대기 의 특성을주의 깊게 모니터링했습니다 .
더 알아보기 과학자들은 화성에서 나오는 수증기를 감지합니다. 추가 정보 : Anna Fedorova et al. SPICAM on Mars Express, Journal of Geophysical Research : Planets (2020)의 화성 수증기 수직 분포에 대한 다년 간 모니터링 . DOI : 2020 년 10 월 29 일 J.-Y. Chaufray et al. SPICAM / Mars 표현 관측과 GCM-LMD 시뮬레이션, Icarus (2019) 간의 비교에서 화성 28 년과 29 년 동안 화성의 수소 탈출률에 대한 연구 . DOI : 10.1016 / j.icarus.2019.113498 저널 정보 : Icarus 유럽 우주국 제공
https://phys.org/news/2021-03-mars-loss-seasons-storms.html
.Scientists Just Demonstrated How These 'Spiders' Might Form on Mars
과학자들은이 '거미'가 화성에서 어떻게 형성 될 수 있는지 보여주었습니다
미셸 스타2021 년 3 월 22 일 우리는 화성 에서 생명체를 발견하지 못했을 수도 있지만 일종의 '스파이더'를 발견했습니다. 그것들은 아라 네이 폼 (araneiforms)이라고 불립니다 : 붉은 행성의 남극 지역에서만 발견되는 어둡고 거미 모양의 분기 시스템, 프랙탈 골짜기. 지구상에 그들과 같은 것은 없으며 태양계의 다른 행성은 없습니다.
그것은 그것들을 생성하는 것을 이해하기 어렵게하지만, 과학자들은 Kieffer의 가설로 알려진 가장 인기있는 모델을 뒷받침하는 최초의 물리적 증거를 방금 얻었습니다. 이 아이디어에 따르면 거미 모양의 형태는 냉동 이산화탄소 (CO 2 ) 의 직접 승화에 의해 형성됩니다 .
"이 연구는 화성의 극지방 지형을 수정하는 것으로 생각되는 표면 과정에 대한 첫 번째 경험적 증거를 제시합니다." 라고 아일랜드의 Trinity College Dublin의 이전에 현재 Open University에있는 행성 과학자 Lauren McKeown이 말했습니다 . "Kieffer의 가설은 10 년 넘게 잘 받아 들여져 왔지만 지금까지는 순전히 이론적 인 맥락에서 틀어졌습니다. 실험은 궤도에서 화성에서 관찰 한 거미 패턴이 드라이 아이스의 직접 변환에 의해 조각 될 수 있음을 직접적으로 보여줍니다.
고체에서 기체로. " 화성은 지구와 매우 유사하고 매우 다릅니다. 축 방향 기울기는 지구와 매우 가깝습니다. 즉, 계절적 온도 변화도 지구와 매우 비슷합니다 (1 년 및 따라서 계절이 화성에서 두 배 더 길지만). 이는 가을과 겨울에 기온이 크게 떨어지고 봄과 여름에 다시 상승한다는 것을 의미합니다. 반면 화성 대기는 지구 대기와 매우 다릅니다. 훨씬 더 얇고 대부분 (약 95 %)의 이산화탄소로 구성되어 있습니다. 행성은 또한 태양에서 지구보다 훨씬 멀기 때문에 훨씬 더 춥습니다.
ㅡ겨울이 오면 대기 중 이산화탄소가 지상, 특히 높은 위도에서 얼어 붙습니다. 에서 2006 및 2007 의 반투명 석판 아래에 갇혀 - 사이의 용융 - 투 - 액체 단계없이,있는 가스에 얼음에서 그것을 전환 - 지구 물리학 휴 키에퍼와 동료들은 봄이 냉동 이산화탄소의 승화를 그 제안 표면 얼음. 가스가 따뜻해지고 팽창함에 따라 슬래브가 갈라질 때까지 압력이 형성되어 가스가 빠져 나갈 통풍구가 생성됩니다. 통풍구를 향해 흐르는 동안 가스는 화성 표면에 거미와 같은 채널 시스템을 조각하여 발굴 된 재료를 운반합니다.
함께 가스와 물질은 고속 제트로 분출됩니다. 마지막으로 얼음 조각이 녹 으면 아라 나이 폼이 남습니다. Kieffer는이 가상의 과정은 지구에서 관찰되는 어떤 것과도 다르다고 지적했습니다. 화성에서도 관찰 된 적이 없습니다. 우리는 위성 이미지에서 아라 나이 폼 만 보았습니다. 그래서 McKeown과 그녀의 팀은 실험실 환경에서 그 과정을 복제하는 실험을 설계했습니다. 그들은 주방에서 관찰 할 수있는 라이덴 프로스트 효과 라고하는 현상을 사용 했습니다.
ㅡ물의 증발 점보다 훨씬 더 뜨거운 표면에 물방울이 놓이면 물방울이 공중에 뜨게됩니다 (그래서 매우 뜨거운 프라이팬에있는 물 것 수은 같은 대해 춤 ). 실험 화성 유리 모래 위에 CO2 얼음 슬래브를 내립니다. (McKeown et al., Sci Rep, 2021) 화성의 분위기로 하강 압력 특별한 챔버에서, 팀 CO의 슬래브 위치 2 번의 구멍 얼음 유리 그 모의 오물이나 표토의 작은 입자로 덮인 표면에 뚫려. 얼음이 표면에 닿았을 때 구멍을 빠져 나가는 가스 형태로 승화되기 시작했습니다. 팀이 얼음을 들어올 리자, 그들은 구멍을 통해 빠져 나가기 위해 가스가 흐르는 유리 모래에 새겨진 거미 모양의 프랙탈 시스템을 발견했습니다.
사실, 그 과정은 매우 격렬했고, 물질이 챔버 전체에 던져져 화성의 승화 율이 지구에있는 것보다 훨씬 더 높을 수 있음을 시사했습니다.
거미 실험 결과 패턴. (McKeown et al., Sci Rep, 2021) 팀은 다양한 크기의 입자로 실험을 반복하여 다양한 레골리스 텍스처가 결과에 미치는 영향을 관찰했습니다. 그들은 입자 크기가 미세할수록 패턴이 더 많이 분기된다는 것을 발견했습니다.
하지만이 실험은 과학자들이 실제로 키퍼의 가설 과정 이 실제로 일어날 수 있음을 증명 한 최초의 실험이며 화성의 아라 나이 폼과 관련하여 유리하게도 상당한 비중을 차지합니다. 결과는 화성의 지형적 과정이 여전히 그들의 소매에 몇 가지 비밀을 가지고 있으며 이산화탄소 승화가 화성의 다른 이상한 표면 특징에 대한 설명이 될 수 있음을 시사합니다. 팀은 화성의 여러 해에 걸쳐 아라 나이 폼을 연구하는 것이 지구의 매혹적인 계절적 과정에 더 많은 빛을 비추는 데 도움이 될 수 있기를 희망합니다. 이 연구는 Scientific Reports 에 게재되었습니다 .
ㅡ화성은 한때 풍부했던 물의 대부분을 잃어 버렸고 지구 대기에 소량이 남아 있습니다. ESA의 Mars Express는 이제이 물이 어디로 갔는지에 대해 더 많은 것을 보여 주며, 먼지 폭풍과 행성의 태양과의 근접성에 의해 우주로의 탈출이 가속화되고 일부 물이 지하로 후퇴했을 수 있음을 보여줍니다.
ㅡ오늘날은 건조했지만 화성은 한때 우리처럼 물로 뒤덮인 세상이었을 것입니다. 이것에 대한 증거는 거대한 홍수로 형성된 유출 채널, 강 계곡 및 행성 표면에 새겨진 삼각주 이미지뿐만 아니라 화성의 남극의 얼음과 먼지 아래에 갇혀있는 액체 저수지의 레이더 관측에서도 볼 수 있습니다.
===메모 210223 나의 oms 스토리텔링
지구에 물이 있어 생명의 생태계를 이뤘다. 화성에도 한 때는 물이 많았지만 먼지 폭풍으로 인하여 우주로 소실된 물들을 데이타가 나타내고 있다. 일부는 지하에 갇혔으리라 보고 있다. 화성의 생태계는 지하에 존재한다고 볼 수도 있다.
숲은 물을 가두는 저수지와 같다. 그런 숲이 손실되는 것은 '인간의 책임만히 아니라'고도 한다. 자연의 훼손은 화성에서 보듯 자연현상에 있다. 나는 오랜동안 마방진을 연구했다. 하지만 집중적인 연구는 그렇게 많지 않았다. 길고 지루한 시간들이 물의 단서를 찾아 헤매이듯 했다. 내인생에 많은 시간들은 손실된 물 같다. 나의 열정은 마방진의 수학적인 연구에 있어 매우 더딘 걸음이였다.
4차 마방진의 2359 상수해법은 40년전에 알아냈지만 10여년의 기간에 걸쳐 조금씩 그 구조가 oms인 것을 체계적으로 겨우 알아냈다. 이제는 겨우 글로벌 과학정보를 통해 확장된 oms가 oss(짝수 마방진의 해법)와 상호작용하여 우주의 다양한 현상을 해석할 수 있는 실험적 접근법을 구사한다. 그것들은 화성의 아라 네이 폼 (araneiforms)과 같다. 나의 집착이 미지의 땅에 거미패턴을 만들어내고 있다. 우주의 시공간이 magicsum의 웹패턴이 되어간다.
그 흔한 물처럼 나에게 주워진 시간들이 언제든지 '손실되어질 수 있다'는 것을 알았다. 나는 척박한 환경 '탓만 해서는 안된다'는 걸 이제 알았다.
Mars has lost most of its once abundant water and a small amount remains in the Earth's atmosphere. ESA's Mars Express now reveals more about where this water has gone, showing that dust storms and the planet's proximity to the sun accelerate their escape to space and some water may have retreated underground.
ㅡIt was dry today, but Mars must have been a world covered with water just like us. Evidence for this can be seen in outflow channels formed by massive floods, river valleys, and delta images carved into the planet's surface, as well as radar observations of liquid reservoirs trapped under the ice and dust of Mars' Antarctic.
===Notes 210223 My oms storytelling
The earth has water and has formed an ecosystem of life. Mars also had a lot of water at one time, but data shows water that was lost to space due to a dust storm. Some believe they were trapped underground. Mars' ecosystem can be considered to exist underground.
Forests are like reservoirs that trap water. The loss of such a forest is said to be'not only human responsibility'. The damage of nature is in natural phenomena as seen on Mars. I've been studying magic bangs for a long time. However, there were not so many intensive studies. The long and boring times seemed to wander in search of water clues. Many times in my life are like lost water. My passion was a very slow step in Ma Bang Jin's mathematical research.
The 2359 constant solution of the fourth magic square was discovered 40 years ago, but gradually over a period of 10 years, it was only systematically found that the structure was oms. Now, the oms expanded through global scientific information only interacts with oss (the solution of even magic squares) to make full use of an experimental approach that can interpret various phenomena in the universe. They are like Martian araneiforms. My obsession is creating a spider pattern in the unknown land. The space-time of the universe becomes magicsum's web pattern.
I knew that the time picked up by me like that common water could be'lost' at any time. I now know that'you can't just blame it' for a barren environment.
.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.
210125
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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