.Astronomers offer theory about mysterious location of massive star
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.'Quantum friction' slows water flow through carbon nanotubes, resolving long-standing fluid dynamics mystery
'양자 마찰'은 탄소 나노튜브를 통한 물의 흐름을 느리게 하여 오랜 유체 역학 미스터리를 해결합니다
시몬스 재단 물 분자는 탄소 나노튜브의 벌집 모양의 벽 근처에서 흐릅니다. 벽에 있는 분자와 전자 사이의 상호 작용은 '양자 마찰'을 일으킬 수 있다고 연구자들은 새로운 연구에서 제안했습니다. 크레딧: Maggie Chiang/Simons FEBRUARY 2, 2022
-재단 15년 동안 과학자들은 탄소 나노튜브의 작은 통로를 통해 물이 흐르는 신비한 방식에 당황해 왔습니다. 흐름은 유체 역학의 모든 이론을 혼란스럽게 했습니다. 역설적으로 유체는 더 좁은 나노튜브를 더 쉽게 통과하며 모든 나노튜브에서 거의 마찰 없이 움직입니다. 거기에 어떤 마찰이 있는지도 설명이 불가능합니다.
유체 역학과 양자 역학의 전례 없는 매시업에서 연구원들은 2월 2일 Nature 에 발표된 새로운 이론 연구에서 마침내 '양자 마찰 '에 대한 답을 얻었다고 보고 합니다. 제안된 설명은 고체와 액체의 경계에서 양자 효과의 첫 번째 표시라고 뉴욕시에 있는 Flatiron Institute의 전산 양자 물리학 센터(CCQ)의 연구원인 연구 수석 저자인 Nikita Kavokine이 말했습니다. Kavokine은 "물-탄소 시스템은 10년 넘게 과학자들을 어리둥절하게 만들었습니다. 우리는 무슨 일이 일어나는지에 대한 최초의 합리적인 설명을 제안하고 있습니다."라고 말했습니다.
"이 연구는 유체역학과 지금까지 명확하지 않았던 물질의 양자적 특성 사이의 연결을 보여줍니다." 그들의 설명에서 Kavokine과 그의 동료들은 지나가는 물 분자 가 나노튜브 벽의 전자와 상호 작용하여 분자와 전자가 서로 밀고 당기고 흐름을 늦추도록 제안합니다. 이 효과는 단일 원자 두께의 탄소 시트의 여러 층으로 구성된 나노튜브 변형에서 가장 강력합니다. 그것은 전자가 층에서 층으로 도약할 수 있기 때문입니다. 더 좁은 나노튜브의 경우 기하학적 제약으로 인해 레이어 간의 정렬이 잘못됩니다. 연구원들은 이 원자 규모의 불일치가 전자 홉을 방해하여 마찰을 줄이고 더 단단한 튜브를 통해 더 빠른 흐름을 유발한다고 제안합니다.
-이론적 발견은 바닷물에서 소금을 여과하거나 바닷물과 담수의 염도 차이를 사용하여 에너지를 생성하는 것과 같은 제안된 탄소 나노튜브 응용 분야에 중요한 의미를 가질 수 있습니다. 마찰이 적다는 것은 물이 튜브를 통과하도록 하는 데 필요한 에너지가 적다는 것을 의미합니다. 파리에 있는 프랑스 국립 과학 연구 센터(CNRS)의 연구 책임자인 Lydéric Bocquet는 "우리 연구는 첨단 재료를 사용하여 나노미터 규모에서 유체 흐름 을 제어하는 근본적으로 새로운 방법을 설명 합니다. Kavokine과 함께 그는 CNRS의 연구 책임자이기도 한 Marie-Laure Bocquet와 함께 새로운 연구를 공동 저술했습니다.
연구원들은 직경이 20~100나노미터 범위인 나노튜브를 고려했습니다. 비교를 위해 물 분자의 지름은 0.3 나노미터입니다. 튜브는 견고한 건축 재료인 그래핀 덕분에 매우 작을 수 있습니다. 즉, 벌집 패턴의 단일 원자 두께의 탄소 원자 시트입니다. 여러 개의 그래핀 층을 쌓으면 연필심에서 볼 수 있는 것과 같은 흑연을 얻을 수 있습니다. 2005년부터 과학자들은 물이 탄소 나노튜브를 통해 얼마나 빠르고 쉽게 이동하는지 측정했습니다. 나노튜브는 매우 작기 때문에 매우 끔찍한 빨대를 만들 수 있습니다. 액체는 초당 10억분의 1리터의 속도로 흐릅니다. 그러나 액체는 튜브의 그래핀 벽이 완전히 매끄럽기 때문에 최소한 저항이 거의 없이 움직입니다. 이러한 표면 거칠기의 부족은 통과하는 물 분자에 대한 항력을 감소시킵니다. 그래핀은 또한 다른 많은 물질처럼 표면의 분자를 포착하지 않습니다.
포획된 분자는 유사하게 흐름을 늦출 수 있습니다. 초기 연구에서 측정된 바에 따르면 물은 나노튜브를 통해 거의 마찰 없이 흐릅니다. 그러나 2016년 Lydéric Bocquet이 공동 저술한 Nature 의 실험 연구에 따르면 마찰의 양은 나노튜브 반경에 따라 다릅니다. 혼란스럽게도 마찰 효과는 더 큰 나노튜브에서 증가했습니다. 큰 튜브는 작은 튜브만큼 매끄러워야 하기 때문에 의미가 없었습니다. 이러한 기이함은 현장 내에서 논쟁을 불러일으켰고 나노 규모의 흐름 연구에서 핵심 지식 격차가 되었습니다. 기존의 유체 역학 이론이 실패했기 때문에 Kavokine과 그의 동료들은 그래핀 벽의 특성을 더 깊이 탐구했습니다.
이러한 접근 방식은 유체 연구에서 이례적이라고 Kavokine은 말합니다. "유체역학에서 벽은 그저 벽일 뿐이고 벽이 무엇으로 만들어졌는지는 신경 쓰지 않습니다. 우리는 나노 규모에서 그것이 실제로 매우 중요해진다는 것을 깨달았습니다." 특히 Kavokine은 그래핀-물 계면에서의 양자 효과가 흐르는 물이 그래핀의 흐르는 전자로 에너지를 소산하도록 함으로써 마찰을 일으킬 수 있다는 것을 깨달았습니다. 놀랍게도 COVID-19 전염병이 연구를 도왔습니다. Kavokine은 "이 문제를 해결하기 위한 이론적인 학습 곡선이 가파르게 진행되었습니다. "기본적인 책을 많이 읽고 새로운 것을 배워야 했고, 몇 달 동안 격리된 것이 큰 도움이 되었습니다." 한 가지 중요한 요소는 그래핀의 일부 전자가 재료를 통해 자유롭게 이동할 수 있다는 것입니다.
-또한 이러한 전자는 전자기적으로 물 분자와 상호 작용할 수 있습니다. 각 물 분자는 수소 원자보다 전자 구름을 더 강하게 당기는 산소 원자로 인해 약간 양전하를 띤 끝과 약간 음으로 하전된 끝을 갖기 때문입니다. 연구진의 설명에서 그래핀 벽의 전자는 통과하는 물 분자와 함께 움직입니다. 그러나 전자는 약간 뒤처지는 경향이 있어 분자가 느려집니다. 이 효과는 전자 또는 양자 마찰로 알려져 있으며 이전에는 두 개의 고체 또는 단일 입자와 고체 사이의 상호 작용 요인으로만 간주되었습니다. 그러나 많은 분자가 함께 상호 작용하는 액체와 관련된 경우 상황이 더 복잡합니다.
전자와 물 분자는 열 에너지로 인해 흔들립니다. 같은 주파수에서 흔들리게 되면 양자 마찰력을 증가시키는 공명이라는 효과가 발생한다. 이 공명 효과는 층 사이의 전자 운동이 물 분자의 운동과 동기화되기 때문에 잘 정렬된 층이 있는 나노튜브 에서 가장 큽니다. 액체와 고체 사이의 이 새로 발견된 상호 작용은 두 가지 주요 이유 때문에 지금까지 주목받지 못했다고 Kavokine은 말합니다.
첫째, 결과적인 마찰은 너무 미미하여 표면이 더 거친 재료에서는 무시할 수 있습니다. 둘째, 효과는 움직이는 물 분자 에 적응하는 데 시간이 걸리는 전자에 의존합니다 . 분자 시뮬레이션은 전자 가 근처 원자의 움직임에 즉시 적응 한다고 가정하는 Born-Oppenheimer 근사를 사용하기 때문에 마찰을 감지할 수 없습니다 . 새로운 연구는 이론적인 것이기 때문에 연구자들은 그들의 제안을 확인하고 반직관적인 결과를 조사하기 위해서는 실험이 필요하다고 말합니다. 그들은 또한 Born-Oppenheimer 근사에 의존하지 않는 개선된 시뮬레이션이 필요하다고 지적합니다. Kavokine은 "이것이 이러한 시스템을 처리하는 방식을 바꾸고 다른 문제에 대한 새로운 이론적 도구를 제공하기를 희망합니다."라고 말합니다.
추가 탐색 2D 재료로 물 마찰 제어 '스마트 멤브레인' 가리킴 추가 정보: Lydéric Bocquet, 나노 규모의 물 흐름에서 변동 유도 양자 마찰, Nature (2022). DOI: 10.1038/s41586-021-04284-7 . www.nature.com/articles/s41586-021-04284-7 저널 정보: 네이처 시몬스 재단 제공
https://phys.org/news/2022-02-quantum-friction-carbon-nanotubes-long-standing.html
.Astronomers offer theory about mysterious location of massive stars
천문학자들은 거대한 별의 신비한 위치에 대한 이론을 제시합니다
조지아 주립 대학 크레딧: CC0 공개 도메인 FEBRUARY 2, 2022
-조지아 주립 대학의 천문학자들은 우리 은하의 원반에서 태어난 곳에서 멀리 떨어진 거대한 별의 이상한 발생에 대한 설명을 발견했습니다. 태양보다 무거운 별은 핵 에너지를 매우 빠른 속도로 발생시키는 매우 뜨거운 핵을 가지고 있습니다. 그들은 우리 은하에서 가장 밝은 물체 중 하나입니다.
그러나 그들은 수소 연료를 너무 빨리 태우므로 수명이 상대적으로 짧습니다. 태양의 100억 년에 비해 아마도 1천만 년일 것입니다. 그들의 짧은 수명은 그들이 태어난 곳에서 너무 멀리 벗어날 시간 이 거의 없다는 것을 의미합니다 . 대부분의 무거운 별 은 우리 은하의 평평한 원반 부분에서 발견되며, 가스 구름은 별 탄생 을 촉진할 만큼 밀도가 높고 천문학자들은 젊은 질량의 별 무리를 찾습니다. 그래서, 거대한 별이 은하의 원반에서 멀리 떨어져 발견되었을 때, 그것은 어떻게 그곳에 도착했을까요?
조지아 주립 천문학자 더글라스 기스 는 "천문학자들은 기원지에서 멀리 떨어진 거대한 별을 찾고 있는데, 사실 별의 일생보다 더 오래 걸린다"고 말했다 . "이런 일이 어떻게 일어날 수 있는지는 과학자들 사이에서 활발한 토론의 주제입니다."
이것은 은하의 원반 위로 약 3,600광년 위에 있는 HD93521로 알려진 거대한 별이 제시한 문제입니다. Gies와 조지아 주의 다른 천문학자들의 새로운 연구는 심각한 불일치를 보여줍니다. 이 위치에 도달하는 비행 시간은 이 거대한 별의 예상 나이를 훨씬 초과합니다. 천문학자들은 별의 스펙트럼 조사와 함께 유럽 우주국의 가이아 우주선에서 얻은 새로운 거리 추정치를 사용하여 별의 질량과 나이, 공간을 통한 움직임을 결정했습니다.
그들은 HD93521이 태양보다 약 17배 더 큰 질량을 가지고 있다는 것을 발견했으며, 이는 약 500만 년의 예측 연령으로 이어집니다. 반면에, 별의 움직임은 원반으로부터의 여행이 훨씬 더 긴 약 3900만 년이 걸렸다는 것을 나타냅니다. 조지아 주립대의 천문학자들은 HD93521이 오늘날 우리가 볼 수 있는 하나의 무거운 별이 아니라 두 개의 낮은 질량과 더 긴 수명의 별으로 원반을 떠났다고 제안함으로써 별의 수명과 여행 시간 사이의 이 이상한 차이를 설명합니다. 그들의 발견은 Astronomical Journal 에 발표되었습니다 .
-미스터리에 대한 단서는 HD93521이 은하계에서 가장 빠르게 회전하는 별 중 하나라는 것입니다. 별은 가까운 궤도를 도는 두 별이 시간이 지남에 따라 성장하고 충돌하여 하나의 별을 형성할 수 있는 항성 병합을 통해 회전할 수 있습니다.
-Gies는 "HD93521은 아마도 서로를 집어삼키고 오늘날 우리가 볼 수 있는 하나의 빠르게 회전하는 별을 생성할 운명인 가까운 중간 질량 별 한 쌍으로 생명을 시작했을 것입니다."라고 말했습니다. 이러한 중간 질량 별 은 HD93521 의 긴 비행 시간 에 맞도록 충분히 오래 산다.
HD93521은 탄생지에서 멀리 떨어진 곳에서 발견된 거대한 별의 유일한 경우가 아닙니다. 조지아주립대 대학원생인 Peter Wysocki는 아마도 합병 직전의 단계를 대표하는 먼 거대한 이진 쌍의 예를 조사하고 있습니다. 이 별은 IT Librae로 알려져 있으며 두 별이 서로 앞에서 지나갈 때 상호 일식을 만드는 방향을 가지고 있습니다. 스펙트럼에서 감지된 빛 출력과 움직임의 변화에 대한 조사는 항성 질량의 추정으로 이어집니다. Wysocki는 대량 결과에서 비슷한 수수께끼를 찾았습니다. 즉, 예상 수명이 IT Librae가 디스크에서 이동하는 시간보다 훨씬 짧다는 것입니다.
-그러나 이 연구는 또한 쌍에 있는 더 낮은 질량의 별이 이미 질량의 많은 부분을 더 높은 질량의 별으로 옮기기 시작했으며 결국 합병으로 이어질 수 있는 과정을 시작했음을 보여줍니다. 이것은 더 높은 질량의 별이 더 낮은 질량의 별에서 생명을 시작한 것처럼 실제로 보이는 것보다 더 오래되었다는 것을 의미합니다. 멀리 떨어져 있는 이 무거운 별들은 가까운 별 쌍이 합쳐져 더 큰 별을 만들 수 있다는 놀라운 증거를 제공하며, 빠르게 회전하는 거대한 별 이 회전이 큰 블랙홀을 생성할 수 있는지에 대한 핵심 단서라고 Gies는 말했습니다 .
추가 탐색 이미지: 새로운 허블 이미지에서 성운이 거대한 별을 휘젓는 모습 추가 정보: Douglas R. Gies et al, The Transformative Journey of HD 93521, The Astronomical Journal (2022). DOI: 10.3847/1538-3881/ac43be 저널 정보: 천문 저널 조지아주립대학교 제공
https://phys.org/news/2022-02-astronomers-theory-mysterious-massive-stars.html
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메모 2202031924 사고실험 oms 스토리텔링
별과 별의 합병이 쉽게 이뤄질 수 있다. 작은 별들이 모여서 큰 별이 되기도 하면, 마치 2개 이상의 oms(1a+1b=2c)의 교집합(중첩)으로 다양한 숫자가 나타내듯 색상도 다양하게 달라진다. 무거운 별(2c)일수록 검게 된다.
sample 1.oms (standard)
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ced0ba 00f000
a0b00e 0dc0f0
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Sample 1.2 qoms (standard)
0100000010=0,2
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0001000001
0010001000
0001010000
0000100100
0000100010
2000000000
0000001001
sample 2. oss(standard)
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzzx
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
-Georgia State University astronomers have discovered an explanation for the strange occurrence of giant stars far from their birthplace in the disk of our galaxy. Stars heavier than the Sun have very hot nuclei that generate nuclear energy very rapidly. They are one of the brightest objects in our galaxy.
- A clue to the mystery is that HD93521 is one of the fastest spinning stars in the galaxy. A star can rotate through stellar merging, in which two closely orbiting stars can grow over time and collide to form a single star.
-Gies said, "HD93521 probably started life as a pair of near-medium-mass stars that devour each other and are destined to produce the single fast-spinning star we see today." These intermediate-mass stars live long enough to accommodate the long flight times of HD93521.
-But the study also shows that the lower-mass stars in the pair have already begun transferring a large portion of their mass to the higher-mass stars, and have begun a process that could eventually lead to merging. This means that higher-mass stars are actually older than they appear to have started life on lower-mass stars. These distant massive stars provide surprising evidence that pairs of nearby stars can coalesce to form larger stars, Gies said.
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memo 2202031924 thought experiment oms storytelling
Star-stellar mergers can be easily accomplished. When small stars come together to form a large star, the colors also vary as if various numbers are represented by the intersection (overlapping) of two or more oms (1a+1b=2c). The heavier the star (2c), the darker it is.
sample 1.oms (standard)
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Sample 1.2 qoms (standard)
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cdbdcbdbb
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zxezybzyy
bddbcbdca
.Astronomers trace galaxy flows across 700 million light years
천문학자들은 7억 광년에 걸친 은하의 흐름을 추적합니다
마노아 하와이 대학교 질량 밀도의 궤도와 표면에 겹쳐진 라니아케아 초은하단. 크레딧: 하와이 대학교 FEBRUARY 3, 2022
우리 우주의 모든 것은 움직이지만, 움직임을 보는 데 필요한 시간 척도는 종종 인간의 수명보다 훨씬 더 큽니다. 새로운 주요 연구에서 하와이 대학 천문학 연구소(IfA), 메릴랜드 대학, 파리 사클레이 대학의 천문학자 팀은 10,000개의 은하와 은하단, 즉 물질의 지배적인 집합체의 움직임을 추적했습니다. 3억 5천만 광년. 그들의 운동은 우주의 나이가 겨우 15억 년이었던 은하의 기원부터 130억 년이 넘는 나이가 된 오늘날까지 115억 년에 걸쳐 추적됩니다. 이 연구는 천체물리학 저널( Astrophysical Journal )에 게재될 수 있도록 승인되었습니다 . 은하계 경로 계산 팀은 수치적 행동 방법이라는 수학적 기술을 사용하여 현재 밝기와 은하의 위치, 그리고 우리로부터 멀어지는 현재 움직임을 기반으로 이러한 경로를 계산했습니다.
-천문학자들은 은하가 초기에 허블 팽창률이라고 불리는 거의 정확하게 서로 팽창하기 시작한다는 아이디어를 포함하여 빅뱅 이론의 물리학을 고려했습니다. 시간이 지남에 따라 중력은하의 움직임을 변화시켜 우주가 팽창함에 따라 멀어지는 것이 아니라 필라멘트, 벽, 성단으로 함께 끌어당겨지는 동시에 현재 공허한 다른 영역도 비워 버립니다.
-오랜 시간 동안 은하는 일반적으로 순수한 허블 속도 팽창에서 10억 년에 걸쳐 수백만 광년만큼 벗어났습니다. 밀도가 높은 지역에서는 은하 궤도가 상당히 복잡해지고 충돌과 합병이 수반될 수 있습니다. 메릴랜드 대학(University of Maryland)의 연구원 에드 샤야(Ed Shaya)는 "우리는 중력 상호작용을 생성한 역공학을 통해 우주에서 대규모 질량 구조의 상세한 형성 역사에 초점을 맞추고 있다"고 말했다.
은하가 따라온 궤도를 흰색으로, 밀도가 높은 영역의 윤곽을 노란색-주황색 음영으로 보여주는 지역 우주의 조각. 은하수(중앙 부근) 라니아케아 초은하단의 거대 인력핵(왼쪽) 페르세우스-물고기자리(오른쪽). 크레딧: 하와이 대학교
'그레이트 어트랙터' 천문학자들이 탐구하는 높은 물질 및 은하 밀도의 특히 흥미로운 광대한 지역이 몇 군데 있습니다. "위대한 끌어당김"이라고 불리는 하나는 우리 은하를 포함하는 거대한 초은하단인 라니아케아 초은하단의 핵심입니다. 은하들이 4개의 풍부한 성단으로 이루어진 둥지 안의 위치를 향해 흐르는 것을 볼 수 있습니다. 두 번째 매혹적인 지역 은 인접한 페르세우스-물고기자리 은하 필라멘트에 있으며, 이는 거의 10억 광년에 걸쳐 뻗어 있으며 우주에서 알려진 가장 큰 구조 중 하나입니다. 가장 가까운 큰 성단인 처녀자리 성단 부근도 보이고, 가까이에 있기 때문에 자세히 관찰할 수 있다. "30년 이상 동안 천문학자들은 '대인력'이 우리 주변의 전체 지역을 균일한 우주 팽창에 비해 높은 고유 속도로 움직이게 하는 주요 중력의 원천으로 간주해 왔지만 그 원천의 본질은 불분명했습니다. "라고 이 연구를 공동 집필한 IfA의 천문학자 R. Brent Tully가 말했습니다. "우리의 궤도 재건은 이전에 이 불가사의한 지역에 대한 최초의 좋은 모습을 제공했습니다."
은하수. 크레딧: Thomas Ciszewski
전체 영역에 걸쳐 궤도는 미래에도 투영될 수 있습니다. 우주 의 가속 팽창이 전체 그림을 지배하여 대부분의 은하 가 떨어져 나갑니다. 그러나 일부 병합 및 병합은 지역화된 지역에서 계속될 것입니다. 연구팀은 Shaya(University of Maryland), Tully(University of Hawaiʻi), Daniel Pomarede(University of Paris-Saclay), Alan Peel(University of Maryland)로 구성되어 있습니다. 추가 탐색 천문학자들은 라니아케아 초은하단 너머의 거대한 구조를 매핑합니다.
추가 정보: 은하계는 Numerical Action methods, Astrophysical Journal (2022) 에서 8,000km/s 이내로 흐릅니다 . DOI: 10.3847/1538-4357/ac4f66 저널 정보: 천체물리학 저널 하와이 대학교 마노아 제공
https://phys.org/news/2022-02-astronomers-galaxy-million-years.html
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메모 2202040631 나의 사고실험 oms스토리텔링
은하수들을 보면서 허블상수의 팽창률을 수식화하여 역추적하면 초기은하을 시뮬레이션화 시킬 수 있다. 수치적 행동 방법이라는 수학적 기술을 사용하여 현재 밝기와 은하의 위치, 그리고 우리로부터 멀어지는 현재 움직임을 기반으로 이러한 경로를 계산한다.
이는 마치 샘플2.oss의 업버전을 이룬 은하수 규모에서 시공간을 역추적하여 샘플2.oss 9차 베이스를 만나는 모습을 닮는다. 이들 물질의 상태를 고정 시켜서 더 자세히 드려다 보려면 샘플1.oms가 적용되어야 한다. 허허.
sample 1.oms (standard)
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Sample 1.2 qoms (standard)
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-Astronomers considered the physics of the Big Bang theory, including the idea that galaxies initially begin to expand with each other almost precisely, called the Hubble rate of expansion. It changes the motion of gravitational galaxies over time so that, rather than moving away as the universe expands, it is pulled together into filaments, walls, and clusters, while emptying other areas that are currently empty.
-For a long time, galaxies typically deviated by millions of light-years over billions of years from a pure Hubble velocity expansion. In dense regions, galactic orbits become significantly more complex and may involve collisions and mergers. "We're focusing on the detailed history of formation of large-scale mass structures in the universe through reverse engineering that creates gravitational interactions," said Ed Shaya, a researcher at the University of Maryland.
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memo 2202040631 my thought experiment oms storytelling
Early galaxies can be simulated by formulating the expansion rate of the Hubble constant while looking at the galaxies and tracing back. Using a mathematical technique called numerical action methods, these paths are calculated based on the current brightness, the position of the galaxy, and its current motion away from us.
This is similar to meeting the ninth base of Sample 2.oss by tracing back time and space on the Milky Way scale, which is an upgraded version of Sample 2.oss. Sample 1.oms should be applied to fix the state of these substances and to look at them in more detail. haha.
sample 1.oms (standard)
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