.Solving One of the Biggest Mysteries in the Universe: Gravitational Wave Scientists Set Their Sights on Dark Matter
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.Solving One of the Biggest Mysteries in the Universe: Gravitational Wave Scientists Set Their Sights on Dark Matter
우주에서 가장 큰 미스터리 중 하나 풀기: 중력파 과학자들이 암흑 물질에 주목하다
주제:천체물리학암흑 물질중력파라이고막스 플랑크 연구소인기있는 막스 플랑크 연구소 작성 2022년 1월 31 일 중력파 그림 중력파 그림입니다.
획기적인 발견에 사용되는 매우 민감한 장비는 우주에 남아 있는 가장 큰 미스터리 중 하나를 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다. 세기의 가장 큰 과학적 돌파구 중 하나인 중력파 탐지의 이면에 있는 기술 은 이제 찾기 힘든 암흑 물질을 찾는 데 사용되고 있습니다.
최근 Nature에 발표된 연구에서 Cardiff University의 Gravity Exploration Institute의 과학자들이 이끄는 팀은 독일 하노버 근처의 German-UK GEO600 중력파 탐지기의 데이터를 사용하여 처음으로 새로운 종류의 암흑 물질을 검색했습니다. 직접적인 탐지는 이루어지지 않았지만, 이 독특한 탐색은 새로운 탐색 방법을 확립하는 첫 번째 단계입니다. 탐지되지 않음으로써 연구원들은 암흑 물질에 대한 일부 이론을 배제할 수 있었고 우리 우주의 이 보이지 않는 구성 요소에 대한 향후 검색을 개선하는 데 도움이 되었습니다.
-우주의 모든 물질의 약 85%를 구성하는 것으로 생각되는 암흑 물질은 직접 관찰된 적이 없으며 현대 물리학에서 가장 큰 미해결 미스터리 중 하나로 남아 있습니다. 암흑 물질이 직접 감지된 적은 없지만 과학자들은 우주 전역의 물체에 미치는 중력 효과 때문에 암흑 물질이 존재한다고 생각합니다. 예를 들어, 많은 양의 보이지 않는 물질은 은하가 회전하는 것처럼 회전하는 이유와 처음에 어떻게 형성될 수 있었는지 설명할 수 있습니다.
-최근까지 암흑 물질은 무거운 소립자로 구성되어 있다고 널리 믿어졌습니다. 이들은 수많은 노력에도 불구하고 발견되지 않았으며 과학자들은 이제 암흑 물질을 설명하기 위해 대안 이론으로 눈을 돌리고 있습니다. 최근 이론에 따르면 암흑 물질은 실제로 스칼라 장이라고 하는 것으로, 우리 은하를 포함하여 은하 주위를 튀는 보이지 않는 파도처럼 행동 합니다 .
GEO600 검출기 조명 연구: 과학자들은 전 세계적으로 이러한 유형의 다른 시스템에서도 사용되는 검출기 GEO600을 위한 혁신적인 기술을 개발했습니다. 출처: © H. Lueck / 막스 플랑크
중력 물리학 연구소 현재 여러 뛰어난 발견을 통해 이미 입증된 극도로 민감한 탐지기를 사용할 수 있으므로 과학자들은 기존 중력파 기술이 마침내 직접 암흑 물질을 발견하고 암흑 물질이 무엇으로 구성되어 있는지 알아낼 수 있는 진정한 잠재력을 가지고 있다고 믿습니다.
조사를 주도했으며 GEO600을 주도한 카디프 대학 중력탐사연구소의 하트무트 그로테(Hartmut Grote)는 "처음에는 중력파를 탐지하기 위해 설계되었지만 우리의 장비가 이 새로운 종류의 암흑 물질을 찾는 데 사용할 수 있다는 것을 깨달았다"고 말했다. 2009년부터 2017년까지 과학자. GEO600과 같은 레이저 간섭계 내에서 레이저는 진공관을 통해 수백 미터를 이동하는 두 개의 광선으로 분할되고 감지기에서 만나기 전에 거울 사이에서 반사됩니다. 이를 통해 과학자들은 광선이 마주
치는 모든 교란의 대용물인 광선이 서로 동기화되지 않은 정도를 매우 정확하게 측정할 수 있습니다.
중력파 탐지에서 멀리 떨어진 천문학적 사건으로 인한 시공간의 잔물결은 레이저 광이 이동하는 거리를 양성자 직경의 1/1000만큼 압축하고 늘립니다. GEO600 중력파 관측소 중력파 관측소 GEO600은 하노버에서 남쪽으로 20km 떨어진 Sarstedt 근처 Ruthe에 위치하고 있습니다. AEI 과학자들이 Albert Einstein이 예측한 작은 시공간의 파문을 찾기 위해 사용하는 600미터 길이의 레이저 간섭계입니다. 크레딧: © H. Lück/AEI 독일의 GEO 600 검출기는 고감도 간섭계로 LIGO 와 Virgo 가 중력파 를 검출하는 데 필요한 많은 기술을 개발하는 데 사용되었습니다 .
다른 검출기는 중력파에 더 민감하지만 GEO600은 스칼라 필드 암흑 물질의 영향에 가장 민감합니다. 카디프 대학의 수석 연구원인 샌더 베르뮐렌(Sander Vermeulen)은 "스칼라 장 암흑 물질 파동은 지구와 우리의 장비를 바로 통과할 것이지만 그렇게 하면 거울과 같은 물체가 아주 약간 진동하게 될 것"이라고 말했습니다. "거울의 진동은 GEO600 또는 LIGO 감지기와 같은 기기의 광선을 암흑 물질의 특정 방식으로 방해할 수 있습니다. 이는 암흑 물질의 정확한 속성에 따라 우리가 감지할 수 있어야 하는 것입니다."
팀은 이 새로운 연구에서 어떤 종류의 탐지에도 실패했지만 이 기술을 암흑 물질 검색에 도입한다는 점에서 중요한 첫걸음을 내디뎠고 향후 연구를 위해 특정 매개변수를 좁히는 면에서 이미 진전을 이루었다고 말합니다. Grote는 "원래 완전히 다른 목적으로 제작되었을 때 암흑 물질을 사냥하는 데 도구가 얼마나 민감한지 놀랐습니다."라고 말합니다
Vermeulen은 "우리는 암흑 물질이 특정 속성을 가지고 있다는 일부 이론을 완전히 배제했기 때문에 향후 검색에서 무엇을 찾아야 하는지 더 잘 알 수 있습니다."라고 말했습니다. "우리는 이 새로운 기술이 미래의 어느 시점에서 암흑 물질을 발견할 수 있는 진정한 잠재력을 가지고 있다고 믿습니다." 하노버의 막스 플랑크 중력 물리학 연구소(알버트 아인슈타인 연구소) 소장이자 중력 물리학 연구소 소장인 Karsten Danzmann은 "GEO600이 선구적인 연구를 위해 매우 유용하고 민감한 기기임을 다시 한 번 입증한 것은 놀라운 일입니다."라고 말했습니다.
라이프니츠 대학교 하노버에서 참조: Sander M. Vermeulen, Philip Relton, Hartmut Grote, Vivien Raymond, Christoph Affeldt, Fabio Bergamin, Aparna Bisht, Marc Brinkmann, Karsten Danzmann, Suresh Doravari의 "중력파 탐지기의 스칼라 필드 암흑 물질에 대한 직접적인 한계", Volker Kringel, James Lough, Harald Lück, Moritz Mehmet, Nikhil Mukund, Séverin Nadji, Emil Schreiber, Borja Sorazu, Kenneth A. Strain, Henning Vahlbruch, Michael Weinert, Benno Willke 및 Holger Wittel, 2021년 12월 15일, Nature . DOI: 10.1038/s41586-021-04031-y 지오600 GEO600은 영국의 파트너와 함께 막스 플랑크 중력 물리학 연구소의 과학자들이 설계하고 운영하며 막스 플랑크 협회와 과학 기술 시설 위원회(STFC)의 자금 지원을 받습니다.
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메모 2202030517 나의 사고실험 oms 스토리텔링
나의 샘플1.oms는 블랙홀 시스템으로 그 외부에는 '암흑물질이나 암흑에너지가 존재한다'고 가정했다. 그 외부에는 여전히 '질량값=1' 이 필연적으로 존재하기에 전체집합은 oms=1에 이른다.
그런데 그 1이 관측되지 않고 안보이는 이유는 다른 방정식의 표현 방식(1=ax^n+bn+x^n-1+c, 1q=2+2-1/3)으로 존재하기 때문일 수 있다. 보통물질과 다른 방식의 쿼크와 글루온의 샘플1.2 qoms가 존재하기 때문일거여. 쩌어업!
sample 1.oms (standard)
b0acfd 0000e0
000ac0 f00bde
0c0fab 000e0d
e00d0c 0b0fa0
f000e0 b0dac0
d0f000 cae0b0
0b000f 0ead0c
0deb00 ac000f
ced0ba 00f000
a0b00e 0dc0f0
0ace00 df000b
0f00d0 e0bc0a
Sample 1.2 qoms (standard)
0100000010=0,2
0010000100
0001000001
0010001000
0001010000
0000100100
0000100010
2000000000
0000001001
sample 2. oss(standard)
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzzx
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
-Dark matter, thought to make up about 85% of all matter in the universe, has never been directly observed and remains one of the greatest unsolved mysteries in modern physics. Although dark matter has never been detected directly, scientists believe it exists because of its gravitational effect on objects throughout the universe. For example, large amounts of invisible matter could explain why galaxies rotate like they do and how they were able to form in the first place.
-Until recently, it was widely believed that dark matter consists of heavy elementary particles. They have not been discovered despite numerous efforts, and scientists are now turning to alternative theories to explain dark matter. Recent theory suggests that dark matter is actually something called a scalar field, which behaves like invisible waves bouncing around galaxies, including our own.
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memo 2202030517 my thought experiment oms storytelling
My sample 1.oms is a black hole system, and it is assumed that 'dark matter or dark energy exists' outside it. Outside of that, 'mass value = 1' still inevitably exists, so the whole set reaches oms = 1.
However, the reason that 1 is not observed and not seen may be because it exists in the expression method of other equations (1=ax^n+bn+x^n-1+c, 1q=2+2-1/3). This is probably because there are 1.2 qoms of samples of quarks and gluons that differ from normal matter. Wow!
sample 1.oms (standard)
b0acfd 0000e0
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Sample 1.2 qoms (standard)
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sample 2. oss(standard)
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zxezybzyy
bddbcbdca
.Novel method simulates tens of thousands of bubbles in foamy flows
새로운 방법은 거품 흐름에서 수만 개의 거품을 시뮬레이션합니다
하버드 John A. Paulson 공학 및 응용 과학 학교 임의의 색상으로 표면 아래에 거품을 표시하는 거품 폭포 시뮬레이션. 크레딧: CSE-Lab/Harvard SEAS FEBRUARY 2, 2022
거품은 목욕 시간에만 사용되는 것이 아닙니다. 거품, 특히 거품 흐름의 거품은 식품 및 화장품 생산, 의약품 개발 및 배송을 포함한 많은 산업 공정에서 매우 중요합니다. 그러나 이러한 거품 흐름의 거동은 관련된 거품의 수 때문에 계산하기가 매우 어렵기로 악명이 높습니다. 거품 흐름을 시뮬레이션하려는 이전의 시도는 거품의 각 개별 거품을 색상 코팅하여 거품 을 추적하는 시간과 계산 비용이 많이 드는 프로세스에 의존했습니다 . 이 시뮬레이션은 실제 거품의 수천에서 수백만이 아닌 수십 개의 거품으로 제한되었습니다.
이제 Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences(SEAS)의 연구원들은 거품이 많은 흐름에서 수만 개의 거품을 시뮬레이션하는 새로운 방법을 개발하여 이 오랜 과정의 복잡한 계산을 깨뜨렸습니다. 연구 결과는 Science Advances 에 게재되었습니다 . "이 새로운 방법을 통해 우리는 처음으로 많은 기포가 있는 폼을 연구할 수 있게 되었으며, 미세유체에서 습식 발포체, 기포가 있는 난류 유동, 현탁액 및 에멀젼을 포함하여 미시적 규모에서 거시적 규모에 이르기까지 다양한 유동을 시뮬레이션할 수 있는 문을 열었습니다." SEAS의 공학 및 응용 과학 교수이자 이 연구의 수석 저자인 Herbert S. Winokur, Jr. 교수인 Petros Koumoutsakos가 말했습니다. 개별 기포를 색상으로 코팅하는 대신 연구원들은 기포를 격자로 분해했으며 격자의 각 셀에는 기껏해야 4개의 기포가 포함되어 있습니다. 셀 내부의 각 거품은 노란색, 녹색, 파란색 또는 빨간색으로 코팅되어 있습니다.
https://scx2.b-cdn.net/gfx/video/2022/bubbles-bubbles-everyw.mp4
https://scx2.b-cdn.net/gfx/video/2022/bubbles-bubbles-everyw.mp4
표면 아래에 거품이 있는 거품 폭포 시뮬레이션. 크레딧: CSE-Lab/Harvard SEAS
-SEAS의 대학원생이자 논문의 제1저자인 Petr Karnakov는 "내가 세포 안에 4개의 부분적인 기포를 가지고 있다면 나머지 기포는 이웃한 세포에 있어야 합니다"라고 말했습니다. "우리는 다른 세포 로 이동하여 녹색과 녹색, 파란색과 파란색 등을 일치시켜 거품의 나머지 부분을 찾을 수 있는 알고리즘을 개발했습니다 . 따라서 수백만 가지 색상이 필요한 대신 4개만 있으면 됩니다." 이 기능을 통해 미세 유체 공학에서 충돌하는 파도에 이르는 규모의 예측 시뮬레이션이 가능합니다.
ETH Zurich의 박사후 연구원인 Sergey Litvinov는 "우리의 새로운 접근 방식은 다중 인터페이스로 흐름의 대규모 예측 시뮬레이션을 가능하게 합니다."라고 말했습니다. 이전의 모든 접근 방식과 Koumoutsakos, Karnakov 및 Litvinov가 개발한 새로운 접근 방식 간의 차이는 그림과 퍼즐의 차이에 비유할 수 있습니다. 그림은 한 획씩 공들여 만들어지는 반면 퍼즐은 기하학과 일치하는 색상에 의존합니다. 다음으로 연구원들은 실험자들 및 산업 파트너들과 협력하여 이 방법이 에너지 응용 분야를 위한 막 없는 전기분해뿐만 아니라 의료 분야 및 식품 산업 에 어떻게 적용될 수 있는지 확인하는 것을 목표로 합니다. 저자는 방법에 대한 더 많은 비디오 및 대화형 데모 와 함께 오픈 소스 소프트웨어 Aphros 의 일부로 참조 구현을 제공합니다 .
추가 탐색 거품을 섞으면 액체 거품이 어떻게 진화하는지 보여줍니다. 추가 정보: Petr Karnakov et al, Computing foaming flows across scales: From Breaking Waves to microfluidics, Science Advances (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abm0590 . www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abm0590 저널 정보: 과학 발전 Harvard John A. Paulson 공학 및 응용 과학 학교 제공
https://phys.org/news/2022-02-method-simulates-tens-thousands-foamy.html
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메모 2202030620 나의 사고실험 oms 스토리텔링
목욕용 빨래용 비누거품은 실생활에 유용하다. 하지만 자연의 말머리 성운도 알고보면 별의 초신성 폭발뒤에 나타난 이온의 거품이다. 거품들은 샘플2.oss의 힘을 받아 강착회전을 통해 새로운 별을 만들기도 한다.
그런 거품들은 oser의 2x2 격자에 의해 구조체를 성립하고 밀려드는 숫자더미 (질량더미) ms베이스를 무한 증식 거품으로 증식 시킨다. 허허.
sample 1.oms (standard)
b0acfd 0000e0
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Sample 1.2 qoms (standard)
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sample 2. oss(standard)
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzzx
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
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- Petr Karnakov, a graduate student at SEAS and first author of the paper, said, "If I have 4 partial bubbles in a cell, the remaining bubbles should be in neighboring cells." "We developed an algorithm that can go to another cell and find the rest of the bubble by matching green and green, blue and blue, etc. So instead of needing millions of colors, we only need four." This capability enables predictive simulations at scales ranging from microfluidics to colliding waves.
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memo 2202030620 my thought experiment oms storytelling
Laundry soap for bathing is useful in real life. But if you know the Horsehead Nebula in nature, it's a bubble of ions that appeared after a stellar supernova explosion. The bubbles also receive the force of Sample 2.oss to form new stars through accretion.
Such bubbles form a structure by the oser's 2x2 grid and multiply the flooding number piles (mass piles) ms base into infinitely proliferating bubbles. haha.
sample 1.oms (standard)
b0acfd 0000e0
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0ace00 df000b
0f00d0 e0bc0a
Sample 1.2 qoms (standard)
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sample 2. oss(standard)
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cadccbcdc
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