.Theoretical model offers a new perspective on black hole formation and evolution
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.Large Hadron Collider Restarts After 3 Years of Upgrades: Particle Collisions at World-Record Energy Levels
대형 강입자 충돌기, 업그레이드 3년 후 재가동: 세계 기록 에너지 수준에서 입자 충돌
주제:CERN암흑 물질대형 강입자 충돌기입자 물리학 2022년 4월 22일 CERN 작성
입자 충돌 그림 세계에서 가장 크고 강력한 입자 가속기인 Large Hadron Collider가 3년 이상의 유지 보수, 통합 및 업그레이드 작업을 거쳐 2022년 4월 22일에 다시 시작되었습니다. 양성자 빔은 충돌기의 27km 고리 주위를 다시 순환하고 있으며, 이는 업그레이드 작업을 위한 다년간의 공백기가 끝났음을 의미합니다. 2022년 CERN 은 LS2(Long Shutdown 2)로 알려진 3년 이상의 유지 관리 및 업그레이드 끝에 LHC를 다시 시작합니다.
다시 시작되면 CERN이 물리학 연구를 위해 LHC Run 3를 시작함에 따라 에너지가 세계 기록 수준으로 올라갈 것입니다. 그리고 7월 4일은 힉스 입자 발견 10주년인 #Higgs10이 됩니다. 세계에서 가장 크고 강력한 입자 가속기인 LHC(Large Hadron Collider)가 유지 보수, 통합 및 업그레이드 작업을 위해 3년 넘게 중단된 후 다시 시작되었습니다.
2022년 4월 22일 오늘, CEST 12시 16분에 두 개의 양성자 빔이 4500억 전자볼트(450GeV)의 주입 에너지로 Large Hadron Collider의 27km(16.8마일) 고리 주위를 반대 방향으로 순환했습니다. “이 빔들은 주입 에너지로 순환했고 상대적으로 적은 수의 양성자를 포함했습니다. 고강도, 고에너지 충돌이 몇 달 앞으로 다가왔습니다.”라고 CERN의 빔 부서 책임자인 Rhodri Jones가 말했습니다.
"그러나 첫 번째 광선은 긴 셧다운의 모든 힘든 작업 후에 액셀러레이터의 성공적인 재시동을 나타냅니다." 포인트 1의 LHC 터널 포인트 1의 LHC 터널. 출처: CERN
CERN의 가속기 및 기술 담당 이사인 Mike Lamont는 “CERN 가속기 단지의 두 번째 장기 폐쇄 기간 동안 기계와 시설이 주요 업그레이드를 거쳤습니다.
"LHC 자체는 광범위한 통합 프로그램을 거쳤으며 이제 훨씬 더 높은 에너지에서 작동할 것이며 인젝터 콤플렉스의 주요 개선 덕분에 업그레이드된 LHC 실험에 훨씬 더 많은 데이터를 제공할 것입니다." 2021년 10월 LHC에서 잠시 동안 파일럿 빔이 유통되었다. 그러나 오늘 유통된 빔은 LHC의 2차 장기 셧다운의 끝이자 4년 간의 물리 데이터 수집 준비의 시작을 의미한다. 올 여름 시작될 것으로 예상된다.
그때까지 LHC 전문가들은 13.6조 전자볼트(13.6TeV)의 기록적인 에너지에서 실험에 충돌을 전달하기 전에 기계를 점진적으로 재시동하고 빔의 에너지와 강도를 안전하게 증가시키기 위해 24시간 노력할 것입니다. Run 3라고 하는 이 LHC의 세 번째 실행에서는 기록적인 에너지뿐만 아니라 비할 데 없는 숫자로 충돌 데이터를 수집하는 기계의 실험을 보게 될 것입니다. ATLAS 및 CMS 실험은 각각 이전의 두 가지 물리 실행을 합친 것보다 이 물리 실행 동안 더 많은 충돌을 받을 것으로 예상할 수 있는 반면, 종료 중에 완전히 개조된 LHCb는 충돌 횟수가 3배 증가하는 것을 볼 수 있습니다.
한편, 중이온 충돌 연구를 위한 전문 탐지기 ALICE는 최근 주요 업그레이드 완료로 총 기록된 이온 충돌 횟수가 50배 증가할 것으로 예상할 수 있습니다. 전례 없는 수의 충돌로 인해 CERN과 전 세계의 물리학자들로 구성된 국제 팀은 힉스 입자 를 매우 자세히 연구하고 입자 물리학 의 표준 모델과 다양한 확장을 가장 엄격한 테스트에 적용할 수 있습니다. Run 3에서 기대할 수 있는 다른 사항으로 는 표준 모델 너머의 물리학을 찾도록 설계된 두 개의 새로운 실험인 FASER 및 SND@LHC 의 작동이 있습니다. 이러한 충돌에서 양성자의 반물질 대응물이 얼마나 자주 생성되는지 측정 하기 위한 특수 양성자-헬륨 충돌; 우주선 물리학과 빅뱅 직후에 존재한 물질 상태인 쿼크-글루온 플라즈마에 대한 물리학 자의 지식을 향상시킬 산소 이온과 관련된 충돌 .
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블랙홀 형성과 진화에 대한 새로운 관점을 제시하는 이론적인 모델
잉그리드 파델리, Phys.org 크레딧: Husain et al APRIL 22, 2022 FEATURE
블랙홀은 중력장이 너무 강해서 물질이나 방사선이 빠져나갈 수 없는 공간의 영역입니다. 그것들은 중심에 비물리적 무한 밀도의 점이 있는 아인슈타인의 필드 방정식에 대한 솔루션입니다. 일반 상대성 이론에 따르면 블랙홀을 형성하는 데 들어간 모든 물질은 결국 그 중심에 있게 됩니다. 이 특정 예측을 "특이점 문제"라고 합니다.
그의 획기적인 작품 중 하나에서 Stephen Hawking은 블랙홀이 에너지를 방출하고 천천히 사라지는 것을 보여주었습니다. 그러나 그의 연구는 블랙홀이 방출하는 복사선에 블랙홀이 형성되는 과정에 관련된 모든 정보가 포함되어 있지 않다고 제안합니다. 천체 물리학에서는 이것을 "정보 손실 문제"라고 합니다. 캐나다 뉴브런즈윅 대학교(University of New Brunswick)의 연구원들은 최근 특이점 문제와 정보 손실 문제를 효과적으로 해결하는 동시에 물질이 붕괴하여 블랙홀을 형성하는 방법에 대해 더 많은 정보를 제공하는 이론 모델을 개발했습니다.
Physical Review Letters 에 발표된 논문에서 소개된 그들이 고안한 모델 은 블랙홀의 형성과 진화에 대해 고전 이론에서 제안한 것보다 다른 관점을 제공합니다. 연구원인 Viqar Husain Jarod George Kelly, Robert Santacruz 및 Edward Wilson-Ewing은 "블랙홀의 운명과 블랙홀을 형성한 물질(또는 정보)에 무슨 일이 일어나는지에 대한 질문은 50년 동안 공개된 문제였습니다. 연구를 수행한 사람은 이메일을 통해 Phys.org에 말했습니다. "이 문제를 해결하려면 양자 중력 이론이 필요하다고 널리 믿어지고 있습니다.
일반 상대성 이론에서 붕괴하는 물질이 블랙홀을 형성하는 방법에 대해 많이 알고 있지만 양자 중력에서 붕괴가 어떻게 발생하는지에 대한 질문도 열린 문제입니다." Husain과 그의 동료들의 최근 연구의 주요 목표는 특이점 문제와 중력 붕괴를 동시에 정확하게 해결하는 모델을 도입하는 것이었습니다. 이를 위해 그들은 중력 붕괴를 설명하는 고전 방정식에서 공간의 근본적인 이산성을 통합하기 위해 루프 양자 중력의 구성을 사용했습니다.
Husain은 "가장 단순한 유형의 물질이기 때문에 압력을 가하지 않는 단순한 먼지 물질을 사용하여 문제를 연구했습니다. 그 운동은 랩톱에서 풀 수 있는 관리 가능한 방정식으로 설명됩니다."라고 설명했습니다. "이 방정식은 미시적 수준에서 공간의 근본적인 이산성을 통합한 고전적인 아인슈타인 방정식의 수정된 버전입니다." 연구원들이 연구에 사용한 수치적 방법은 유체 흐름 문제에 초점을 맞춘 이론 연구를 수행하던 유명한 러시아 과학자 Sergei K. Godunov에 의해 개발되었습니다. 특히, 이 방법은 물체가 초음속으로 이동하여 주변 공기를 밀 때(예: 제트가 음장벽을 뚫을 때) 발생하는 물리적 현상인 충격파 형성을 처리할 수 있습니다.
-Husain, Kelly, Santacruz 및 Wilson-Ewing은 "우리는 붕괴하는 먼지 입자 구름이 블랙홀을 형성할 때까지 진화를 따라갔습니다."라고 말했습니다. "수치적 방법을 통해 우리는 블랙홀 영역 내부에서도 고전적 솔루션에서 특이점이 있는 지점으로 물질의 진화를 추적할 수 있었습니다." Husain과 그의 동료들이 도입한 양자 중력 보정 방정식은 기존 모델보다 더 동적으로 특이점 문제를 해결합니다. 좀 더 구체적으로 말하면 물질이 블랙홀의 중심으로 떨어지면서 거대하지만 유한한 밀도에 도달했다가 다시 되돌아와 충격파를 형성한다는 것을 암시합니다.
-연구원들은 "양자 중력 효과는 충격파에서 중요하며 블랙홀 내부에서 바깥쪽으로 이동할 수 있게 해준다"며 "이는 고전 방정식을 사용할 때 불가능하다"고 말했다. "동시에 시공간 의 곡률 은 커지지만 결코 발산하지 않습니다(고전 이론에서처럼)." Godunov가 도입한 수치 도구를 사용하여 연구원들은 블랙홀의 생성에서 소멸까지의 수명을 계산할 수 있었습니다. 이때 블랙홀의 지평선에서 충격파가 나타나고 지평선이 사라지기 시작할 때입니다. 흥미롭게도 그들이 계산한 블랙홀 수명은 호킹이 예측한 증발 시간보다 훨씬 짧습니다.
이는 그들의 모델이 정보 손실 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있음을 시사하지만 이를 확인하기 위해서는 더 많은 연구가 수행되어야 합니다. 또한 Husain과 그의 동료가 설명한 방정식은 블랙홀의 발달에서 충격파의 생성을 소개합니다. 따라서 미래에는 천문학자들이 블랙홀에서 방출되는 충격파를 감지할 가능성을 평가하게 될 것입니다. 연구원들은 "이것이 가능한 것으로 판명되면 우리의 결과가 바로 설명을 제공할 수 있지만 이것 역시 더 신중한 탐색이 필요합니다"라고 덧붙였습니다. "다음 연구에서는 정보 손실 문제가 실제로 해결되었는지 확인하고 압력을 가하는 다른 유형의 물질과 다른 유형의 물질 구름을 연구하여 충격파 결과가 질적으로 변하지 않는지 확인하려고 합니다. 이것이 사실로 판명되면 충격파는 블랙홀의 죽음을 표시하는 보편적인 신호가 될 수 있습니다." 추가 탐색 과학자들은 스티븐 호킹의 블랙홀 역설을 해결했을 수 있습니다 추가 정보: Viqar Husain et al, 먼지 붕괴의 양자 중력: 블랙홀의 충격파, Physical Review Letters (2022). DOI: 10.1103/PhysRevLett.128.121301 저널 정보: Physical Review Letters
https://phys.org/news/2022-04-theoretical-perspective-black-hole-formation.html
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메모 220423927 나의 사고실험 oms 스토리텔링
샘플b.qoms의 특이점을 블랙홀로 볼 수 있다면 두개의 불안정한 에너지가 상쇄하면 1-1=0이고 충격받으면 1+1=2가 된다. 이처럼 블랙홀의 생성에서 소멸까지의 수명을 계산할 수 있다. 이때 블랙홀의 지평선에서 충격파(2)가 나타나고 지평선이 사라지기 시작(0)할 때이다.
특이점의 중첩현상 1+1=2 충격파가 나타나 한순간의 수직선 수평선 bar를 형성한 후, 1-1=0으로 사라진다. 흥미롭게도 이처럼 계산한 블랙홀 수명은 호킹이 예측한 증발 시간보다 훨씬 길고1111111111111111+1+1+1+1+1+1+1+1+1... 굵기2+2+2+2+2+2+2..도 하면서 갑짜기 홀연히 1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1사라진다 0000000000000000000000...
Sample a.oms (standard)
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sample c.oss
domain(2203080543):
-Husain, Kelly, Santacruz and Wilson-Ewing said, "We followed evolution until a collapsing cloud of dust particles formed a black hole." "Numerical methods have allowed us to trace the evolution of matter from classical solutions to singularities, even inside the black hole domain." The quantum gravity correction equation introduced by Husain and his colleagues solves the singularity problem more dynamically than conventional models. More specifically, it suggests that matter falls into the center of a black hole, reaches a massive but finite density, and then returns to form a shock wave.
"Quantum gravitational effects are important in shock waves and allow them to travel from inside a black hole to the outside," the researchers said. "This is impossible using classical equations." "At the same time, the curvature of space-time increases, but never diverges (as in classical theory)." Using numerical tools introduced by Godunov, researchers were able to calculate the lifespan of a black hole from creation to extinction. This is when shock waves appear on the black hole's horizon and the horizon begins to disappear. Interestingly, the black hole lifetime they calculated is much shorter than the evaporation time Hawking predicted.
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memo 220423927 my thought experiment oms storytelling
If the singularity of sample b.qoms can be viewed as a black hole, 1-1 = 0 when two unstable energies cancel each other out, and 1+1 = 2 when impacted. In this way, the lifetime from the creation of a black hole to its annihilation can be calculated. At this time, a shock wave (2) appears on the horizon of the black hole and the horizon begins to disappear (0).
The overlapping phenomenon of singularities 1+1=2 shock waves appear, form a momentary vertical line and horizontal bar, and then disappear as 1-1=0. Interestingly, the black hole lifetime calculated in this way is much longer than Hawking's predicted evaporation time 11111111111111111+1+1+1+1+1+1+1+1+1... thickness 2+2+2+2+2+ 1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1 disappears suddenly while doing 2+2.. 000000000000000000000000...
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