.'Ghostly' neutrinos provide new path to study protons
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.'Ghostly' neutrinos provide new path to study protons
'유령' 뉴트리노는 양성자를 연구하는 새로운 경로를 제공합니다
로체스터 대학교 로체스터 대학교(University of Rochester) 연구원을 포함한 국제 협력 MINERvA의 회원들은 양성자 구조를 조사하기 위해 중성미자 빔을 생성하기 위해 Fermilab(위의 양식화된 이미지에 일부가 표시됨)의 입자 가속기를 사용했습니다. 이 작업은 중성미자를 연구하기 위한 입자 물리학 실험인 MINERvA 실험의 일부였습니다. 크레딧: Reidar Hahn/Fermilab FEBRUARY 1, 2023
뉴트리노는 우리 우주에서 가장 풍부한 입자 중 하나이지만 감지하고 연구하기가 매우 어렵습니다. 전하가 없고 질량이 거의 없습니다. 그들은 원자와 거의 상호 작용하지 않기 때문에 종종 "유령 입자"라고합니다. 그러나 그들은 매우 풍부하기 때문에 과학자들이 우주에 대한 근본적인 질문에 답하는 데 큰 역할을 합니다. 로체스터 대학(University of Rochester)의 연구원들이 이끄는 Nature 에 기술된 획기적인 연구 에서 국제 협력 MINERvA의 과학자들은 처음으로 Fermi National Accelerator Laboratory(Fermilab)에서 중성미자 빔을 사용하여 양성자의 구조를 조사했습니다.
MINERvA는 중성미자를 연구하기 위한 실험이며 연구원들은 양성자를 연구하기 위해 시작한 것이 아닙니다. 그러나 한때 불가능하다고 여겨졌던 그들의 업적은 과학자들에게 원자핵의 작은 구성 요소를 보는 새로운 방법을 제공합니다. "MINERvA 실험의 일환으로 중성미자를 연구하는 동안 제가 사용하고 있는 기술이 양성자를 조사하는 데 적용될 수 있다는 것을 깨달았습니다."라고 이 논문의 첫 번째 저자인 Tejin Cai는 말했습니다. 현재 York University의 박사후 연구원인 Cai는 박사 학위로 연구를 수행했습니다. Kevin McFarland의 학생이자 Dr. Steven Chu 로체스터 물리학 교수이자 이 대학 Neutrino Group의 핵심 구성원입니다.
-"처음에는 그것이 작동할지 확신할 수 없었지만 궁극적으로 중성미자를 사용하여 원자핵을 구성하는 양성자의 크기와 모양을 측정할 수 있다는 것을 발견했습니다. 마치 유령 자를 사용하여 측정하는 것과 같습니다." 입자 빔을 사용하여 양성자 측정 원자, 그리고 원자핵을 구성하는 양성자와 중성자는 너무 작아서 연구원들이 직접 측정하기가 어렵습니다. 대신 그들은 고에너지 입자 빔으로 원자를 폭격하여 원자 구성 요소의 모양과 구조에 대한 그림을 만듭니다. 그런 다음 입자가 원자 구성 요소에서 반사되는 거리와 각도를 측정합니다. 예를 들어 상자에 구슬을 던진다고 상상해 보십시오. 구슬은 특정 각도에서 상자에서 튀어 나오므로 상자가 보이지 않는 경우에도 상자의 위치를 파악하고 크기와 모양을 결정할 수 있습니다. McFarland는 "이것은 무언가를 측정하는 매우 간접적인 방법이지만 물체(이 경우에는 양성자)의 구조를 다른 각도에서 얼마나 많은 편향이 있는지와 연관시킬 수 있습니다."라고 McFarland는 말합니다. 중성미자 빔은 우리에게 무엇을 말해 줄 수 있습니까? 연구원들은 1950년대에 스탠포드 대학의 선형 가속기 시설에서 전자 빔을 이용한 가속기를 사용하여 양성자의 크기를 처음 측정했습니다. 그러나 가속 전자 빔을 사용하는 대신 Cai, McFarland 및 동료들이 개발한 새로운 기술은 중성미자 빔을 사용합니다.
새로운 기술은 이전 기술보다 더 선명한 이미지를 생성하지는 않지만 중성미자와 양성자가 어떻게 상호 작용하는지에 대한 새로운 정보를 과학자들에게 제공할 수 있다고 McFarland는 말합니다. 이 정보는 현재 이론적 계산이나 이론 및 기타 측정의 조합을 사용하여 추론할 수 있습니다. McFarland는 새 기술을 기존 기술과 비교하면서 이 과정을 일반 가시광선에서 꽃을 본 다음 자외선 아래에서 꽃을 보는 것과 비슷하다고 설명합니다. "당신은 같은 꽃을 보고 있지만 다른 종류의 빛 아래에서 다른 구조를 볼 수 있습니다."라고 McFarland는 말합니다.
-"우리의 이미지는 더 정확하지 않지만 중성미자 측정은 우리에게 다른 관점을 제공합니다." 구체적으로, 그들은 양성자와 중성자의 묶인 집합인 원자핵에 대한 중성미자 산란과 관련된 효과로부터 양성자에 대한 중성미자 산란과 관련된 효과를 분리하는 기술을 사용하기를 희망하고 있습니다. "양성자로부터 중성미자 산란을 예측하기 위한 우리의 이전 방법은 모두 이론적인 계산을 사용했지만 이 결과는 산란을 직접 측정합니다."라고 Cai는 말합니다. McFarland는 "이러한 핵 효과에 대한 이해를 개선하기 위해 새로운 측정을 사용함으로써 중성미자 특성의 향후 측정을 더 잘 수행할 수 있을 것"이라고 덧붙였습니다. 뉴트리노 실험의 기술적 도전 중성미자는 원자핵이 뭉치거나 부서질 때 생성됩니다. 태양은 태양 핵융합의 부산물인 중성미자의 큰 공급원입니다. 예를 들어, 햇빛 아래 서 있으면 매초 수조 개의 중성미자가 무해하게 몸을 통과합니다.
-중성미자는 전자보다 우주에 더 풍부하지만 과학자들이 실험적으로 대량으로 활용하는 것은 더 어렵습니다. 중성미자는 유령처럼 물질을 통과하는 반면 전자는 물질과 훨씬 더 자주 상호 작용합니다. "평균적으로 1년 동안 매초 몸을 통과하는 수조 개의 중성미자 중 하나 또는 두 개의 중성미자 사이의 상호 작용만 있을 것입니다."라고 Cai는 말합니다.
" 우리 실험에는 충분한 양의 양성자를 얻어야 하고, 그 큰 양성자 집합체를 통해 충분한 중성미자를 얻는 방법을 알아내야 한다는 점에서 엄청난 기술적 도전 이 있습니다." 중성미자 검출기 사용 연구원 들은 수소와 탄소 원자 모두를 포함하는 중성미자 검출기 를 사용하여 이 문제를 부분적으로 해결했습니다 . 일반적으로 연구자들은 양성자를 측정하기 위해 실험에서 수소 원자 만 사용합니다. 수소는 우주에서 가장 풍부한 원소일 뿐만 아니라 수소 원자에는 단일 양성자와 전자만 포함되어 있기 때문에 가장 단순합니다. 그러나 순수한 수소의 표적은 원자와 상호 작용하기에 충분한 중성미자가 충분히 조밀하지 않을 것입니다. McFarland는 "우리는 수소를 탄화수소 분자에 결합시켜 아원자 입자를 감지할 수 있도록 하는 '화학적 속임수'를 수행하고 있습니다."라고 말했습니다. MINERvA 그룹은 Fermilab에 위치한 고출력, 고에너지 입자 가속기를 사용하여 실험을 수행했습니다. 가속기는 지구상에서 가장 강력한 고에너지 중성미자 공급원을 생성합니다. 연구원들은 수소와 탄소 원자로 만들어진 검출기에 중성미자 빔을 쳐서 거의 9년 동안 작동한 데이터를 기록했습니다. 수소 원자에서 정보만 분리하기 위해 연구자들은 탄소 원자 에서 배경 "잡음"을 빼야 했습니다 . "수소와 탄소는 화학적으로 결합되어 있으므로 검출기는 한 번에 두 가지의 상호 작용을 볼 수 있습니다."라고 Cai는 말합니다. "나는 탄소 상호작용을 연구하기 위해 내가 사용하고 있던 기술이 탄소 상호작용을 빼면 수소 자체를 보는 데에도 사용될 수 있다는 것을 깨달았습니다. 탄소 핵." York University의 교수이자 MINERvA의 공동 대변인인 Deborah Harris는 "MINERvA를 제안했을 때 검출기의 수소에서 측정값을 추출할 수 있을 것이라고는 전혀 생각하지 못했습니다. 이 작업을 수행하려면 검출기의 뛰어난 성능이 필요했습니다. 과학자들의 창의적인 분석, 그리고 Fermilab에서 가속기를 수년간 실행했습니다.
불가능이 가능해진다 McFarland도 처음에는 중성미자를 사용하여 양성자로부터 신호를 정확하게 측정하는 것이 거의 불가능할 것이라고 생각했습니다. "Tejin과 우리 동료 Arie Bodek(George E. Pake Rochester 물리학과 교수)가 처음 이 분석을 시도할 것을 제안했을 때 나는 그것이 너무 어려울 것이라고 생각했습니다."라고 McFarland는 말합니다. "그러나 양성자에 대한 오래된 견해는 매우 철저하게 탐구되었으므로 우리는 새로운 견해를 얻기 위해 이 기술을 시도하기로 결정했고 효과가 있었습니다." Cai는 MINERvA 과학자들의 집합적 전문성과 그룹 내 협업이 연구를 수행하는 데 필수적이라고 말했습니다. "분석 결과와 개발된 새로운 기술은 데이터를 이해하는 데 있어 창의적이고 협력적인 태도의 중요성을 강조합니다."라고 그는 말합니다. "분석을 위한 많은 구성 요소가 이미 존재했지만 올바른 방법으로 조합하면 정말 차이가 났으며 이는 실험을 성공시키기 위해 지식을 공유하는 다양한 기술 배경을 가진 전문가 없이는 불가능합니다." 우주를 구성하는 일반적인 물질에 대한 더 많은 정보를 제공하는 것 외에도 이 연구는 중성미자의 특성을 측정하려는 다른 실험에서 중성미자 상호 작용을 예측하는 데 중요합니다. 이러한 실험에는 DUNE(Deep Underground Neutrino Experiment), ICARUS(Imaging Cosmic And Rare Underground Signals) 중성미자 검출기, McFarland와 그의 그룹이 참여하는 T2K 중성미자 실험이 포함됩니다. Cai는 " 어떤 중성미자가 다른 것보다 질량이 더 큰지, 중성미자 와 반물질 파트너 사이에 차이가 있는지 여부와 같은 질문에 답하려면 양성자에 대한 자세한 정보가 필요합니다."라고 말했습니다. "우리의 작업은 가까운 장래에 이러한 대규모 과학 프로젝트의 목표인 중성미자 물리학에 대한 근본적인 질문에 답하는 데 한 걸음 앞으로 나아간 것입니다."
추가 정보: Tejin Cai, Antineutrino-proton 산란에서 축 벡터 폼 팩터 측정, Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-022-05478-3 . www.nature.com/articles/s41586-022-05478-3 저널 정보: Nature 로체스터 대학교 제공
https://phys.org/news/2023-02-ghostly-neutrinos-path-protons.html
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메모 2302020705 나의 사고실험 oms 스토리텔링
물리학자들은 유령처럼 물질을 통과하여 평균적으로 1년 동안 매초 우리의 몸조차도 통과하는 수조 개의 중성미자 중, 하나 또는 두 개의 중성미자 사이의 상호 작용만 하는 특이 현상을 어떤 수식적 모델로 이해하는가? 시공간이 너무 넓어서 수조개가 사방에서 나타나 한두개가 우연히 조우하는 경우수 때문일 수 있지만..
나는 그렇게 생각하지 않는다. 2차원에 갇힌 격자 웹에 거대한 sampleb.qoms (standard)를 통해 mser.n(2;prime)를 연상 한다. 수많은 중성미자 중에서 과연 한두개만히 상호작용할까? 그렇지 않을 것으로 본다. 만약에 안정적인 상호작용에 패턴이 있다면 그것은 qoms의 2개, 3개, 5개, 7,11,13,17...소수의 개체수로 나타날듯도 하다. 허허.
--황당한가? 말문이 막혀 할말을 잊었겠지만은
Samplea.oms (standard)
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000000000q0
sample c.oss (standard)
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzzx
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
-"Our images are more inaccurate, but neutrino measurements give us a different perspective." Specifically, they hope to use a technique that separates the effect associated with neutrino scattering on protons from the effect associated with neutrino scattering on atomic nuclei, which are bundled collections of protons and neutrons. "Our previous methods for predicting neutrino scattering from protons all used theoretical calculations, but this result directly measures the scattering," says Cai. Adds McFarland, "By using the new measurements to improve our understanding of these nuclear effects, future measurements of neutrino properties will be better made." Technical Challenges of Neutrino Experiments Neutrinos are created when atomic nuclei clump or break apart. The sun is a great source of neutrinos, which are by-products of solar fusion. For example, if you stand in sunlight, trillions of neutrinos harmlessly pass through your body every second.
- Neutrinos are more abundant in the universe than electrons, but they are more difficult for scientists to exploit in large quantities experimentally. Neutrinos pass through matter like ghosts, while electrons interact with matter much more often. “Of the trillions of neutrinos that pass through the body every second over an average year, there will only be one or two interactions between neutrinos,” Cai says.
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memo 2302020705 my thought experiment oms storytelling
By what mathematical model do physicists understand the singularity of interactions between only one or two neutrinos out of the trillions of neutrinos that pass through matter like ghosts and even pass through our bodies every second for an average of a year? It may be because space-time is so wide that trillions of trillions appear from all sides, and one or two accidentally encounter each other.
I do not think so. Reminiscent of mser.n(2;prime) through a huge sampleb.qoms(standard) in a lattice web trapped in 2D. Out of countless neutrinos, will only one or two interact? I don't think so. If there is a pattern in stable interactions, it is likely to appear in 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17... small numbers of qoms. haha.
--Is it absurd? I was speechless and forgot what to say
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.Scientists report on a quasiparticle that can transfer heat under electrical control
과학자들은 전기 제어 하에서 열을 전달할 수 있는 준입자에 대해 보고합니다
Emily Caldwell, 오하이오 주립 대학 변위 강유전체에서 페론의 개략도. 강유전성 BaTiO 3 의 원자 표현 및 결과 쌍극자 모멘트 . 여기서 빨간색 원자는 O 2− 이고 청회색 원자는 Ti 4+ 입니다. (A) 임계 온도 T C 위의 평균 원자 위치 . (B) 대칭 소프트 광학 포논 여기. (C) Ti 이온의 평균 위치 이동으로 인해 순 분극(빨간색 화살표)이 발생하는 T c 미만의 T에서 분극된 강유전체 . (D) 분극화된 강유전체의 전형적인 페론 여기. 이온이 평형 위치 주변에서 비선형 방식으로 진동하기 때문에 순 분극화를 줄입니다(빨간색 점선). 신용 거래:과학 발전 (2023). DOI: 10.1126/sciadv.add7194 FEBRUARY 1, 2023
-과학자들은 진동하는 원자 사이에서 파동과 같은 패턴으로 움직이는 준입자가 외부에서 전기장이 가해질 때 물질을 열 스위치로 전환할 수 있는 충분한 열을 전달한다는 것을 보여 주는 강유전체로 알려진 고체 물질의 특성 뒤에 숨은 비밀을 발견했습니다. 이 연구의 주요 발견은 이러한 열전도도 제어가 원자 간의 무작위 충돌이 아니라 재료의 구조에 기인한다는 것입니다.
-구체적으로 연구원들은 진동하는 원자 사이에서 "흔들림"에 따라 분극이 변하는 페론(ferron)이라고 하는 준입자를 설명합니다. 외부에서 인가 된 전기장 을 수용하는 질서 있는 흔들림과 분극 은 다른 속도로 열을 전달하는 물질의 능력을 지시합니다. . "우리는 이러한 원자의 위치 변화와 진동 특성의 변화가 열을 전달해야 하며 따라서 이 진동을 변화시키는 외부 장이 열전도율에 영향을 미친다는 것을 알아냈습니다."라고 수석 저자인 Joseph Heremans 교수는 말했습니다. 오하이오 주립 대학에서 기계 및 항공 우주 공학, 재료 과학 및 공학, 물리학을 전공했습니다.
"사람들은 원자 진동이 주어진 사실이고 전기장 이나 자기장 에 반응하지 않는다고 생각하는 경향이 있습니다. 그리고 우리는 당신이 전기장으로 그것들에 영향을 미칠 수 있다고 말하고 있습니다." 간단한 외부 전기 자극을 사용하여 이러한 유형의 재료의 열전도율은 고체 열 스위치에 대한 대부분의 후보 재료를 제어하는 데 필요한 극도로 낮은 온도가 아닌 실온 에서 변경할 수 있으므로 실제 가능성을 향상시킵니다. 이 기술의 세계적 적용이라고 연구원들은 말한다.
이 연구는 Science Advances 저널에 오늘(2023년 2월 1일) 게재되었습니다 . 연구에 사용된 재료 는 전기장이 가해질 때 모양이 바뀌거나 기계적 응력 하에서 전하를 생성하는 압전( piezoelectrics ) 이라는 재료 종류에 속하는 일반적인 납 지르코늄 티타네이트 세라믹 입니다. 압전 소자의 하위 집합인 강유전체는 원자의 전하가 모두 같은 방향으로 정렬되는 전기 쌍극자를 자발적으로 형성하여 분극이라고 알려진 것을 형성할 수 있는 물질입니다. 이 쌍극자는 외부 전기장에 의해 전환될 수 있습니다. 지금까지 과학자들은 열이 가해질 때 이 분극이 어떻게 움직이는지 공식적으로 기록하지 않았습니다.
-이 새로운 기사에서는 편광파와 열을 동시에 전달하는 준입자 (페론이라고 함)를 도입하여 이 운동을 설명합니다. 페론은 외부 전기장에 민감하므로 외부 전기장을 적용하면 재료가 열 스위치로 전환될 수 있습니다. "준입자는 항상 거기에 있었습니다. 단지 확인되고 측정되지 않았을 뿐입니다."라고 제1 저자인 Brandi Wooten 박사가 말했습니다.
-오하이오 주립대에서 재료 과학 및 공학을 공부하는 학생. Wooten은 ferron의 행동을 경기장의 물결에 비유했으며, 각 스포츠 팬은 결정에 함께 모인 원자 세포를 나타냅니다. "당신은 이 모든 원자를 가지고 있고, 그들은 이 특별한 쌍극자를 가지고 있습니다. 위아래로 움직이는 전하를 가진 원자가 쌍극자를 만듭니다. 사람들의 손이 위로 올라가면 쌍극자의 힘으로 파동을 한다고 생각할 수 있습니다. , 정말 강합니다. 그들이 조금 아래에 있으면 더 약하고 완전히 아래에 있으면 부정적입니다. "라고 그녀는 말했습니다. "그것이 쌍극자의 강점입니다. 우리는 이 특수한 파동이 열과 편극을 모두 전달한다는 것을 발견했고, 이를 페론이라고 명명했습니다."
이 열 전달 특성은 압전 변형으로 알려진 현상을 통해 전기장에 의해 유도됩니다. 전압이 가해지면 격자가 수축하거나 늘어나면서 원자와 힘이 앞뒤로 이동하여 궁극적으로 재료의 기계적 특성이 변경됩니다. 결과적으로 열전도도가 변한다고 오하이오의 나노기술 저명한 학자인 Heremans는 말했습니다. "페론은 또한 고체의 변형에 민감합니다. 페론은 열을 전달하기 때문에 전달되는 열의 양은 전기장에 따라 달라집니다."라고 그는 말했습니다. "그래서 우리는 외부 전기장, 그것이 강유전체에 유도하는 변형, 그리고 궁극적으로 이 변형이 열 전도도에 미치는 영향에 관한 새로운 이론을 작성했습니다." 이 이론은 예측 가능하므로 연구자들은 이제 효과가 훨씬 더 큰 재료를 찾는 데 사용할 수 있으며 궁극적으로 태양열 수집과 같은 일상적인 응용 분야에서 열 스위치에 사용할 수 있을 만큼 충분히 큰 재료로 이어집니다. 재료에 전기장을 가하면 최대 전도도와 최소 전도도 사이에 2%의 차이가 발생했습니다.
Wooten은 물질의 음파 속도와 평형 및 수송 특성을 측정하여 원자 진동을 정량화하는 일련의 실험에서 "이 모든 것이 진동을 산란시키는 것이 아니라 물질 구조에만 의존한다는 것을 확인했습니다."라고 말했습니다. 연구원들은 현재 새로운 이론이 예측한 대로 열전도도 변화 를 최대 15%까지 증가시킬 수 있는 다른 재료를 연구하고 있습니다. "모든 응용 프로그램은 효과가 훨씬 더 큰 재료를 찾는 데 달려 있습니다."라고 Heremans는 말했습니다. "우리는 올바른 매개변수를 가진 재료를 찾고 있습니다." 추가 공동 저자로는 일본 국립 재료 과학 연구소의 Ryo Iguchi와 Ken-ichi Uchida가 있습니다. Tohoku 대학의 Ping Tang 및 Gerrit Bauer; 및 오하이오 주립의 강준상. 추가 정보: Brandi Wooten 외, 전기장 의존 포논 스펙트럼 및 강유전체의 열 전도, Science Advances (2023). DOI: 10.1126/sciadv.add7194 . 저널 정보: Science Advances 오하이오 주립대학교 제공
https://phys.org/news/2023-02-scientists-quasiparticle-electrical.html
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메모 2302021042 나의 사고실험 oms 스토리텔링
열은 분자의 운동이다. 열전달은 분자들의 거리 이동을 의미하기에 편광과 열을 동시에 전달하는 것은 준입자 상태일 때 qoms 모드를 가진다. 분자는 전자를 포함하고 전자는 광자의 상호작용으로 이동한다.
광자는 전자기장.중력.oms 에너지의 oss패킷이고 전자는 base.업다운 banq의 질량이다. 광자는 정지 질량을 가지지 않지만 전자는 정지 질량을 갖는다. 광자는 빛의 속도로 움직일 수 있지만 전자의 경우 빛의 속도를 얻는 것은 이론적으로 불가능하다. 광자는 더 많은 웨이브 속성을 표시하지만, 전자는 더 많은 입자 속성을 표시한다.
이렇듯 2개이상의 속성을 가진 준입자가 qoms()정의역 범주에 속한 비대칭 우주적인 필라멘트 웹의 은하군이나 인간의 뇌의 뉴런,시냅스 1000억개, 100조개 이상의 점군성을 나타내고 있다. 허허.
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- This new article explains this motion by introducing quasiparticles (called ferrons) that simultaneously transport polarized waves and heat. Ferrons are sensitive to external electric fields, so applying an external electric field can turn the material into a thermal switch. "Quasiparticles have always been there. They just haven't been identified and measured," said Dr. Brandi Wooten, first author.
-A student studying materials science and engineering at The Ohio State University. Wooten likened ferron's behavior to ripples in a stadium, with each sports fan representing a cell of atoms coming together in a crystal. "You have all these atoms, and they have these special dipoles. Atoms with charges that move up and down create dipoles. When people's hands go up, you can think of them as making waves with the force of the dipoles. It's really strong. They If it's a little below it's weaker, if it's completely below it's negative," she said. "That's the strength of the dipole. We discovered that this special wave carries both heat and polarization, and we named it Peron."
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memo 2302021042 my thought experiment oms storytelling
Heat is the motion of molecules. Since heat transfer means the distance movement of molecules, the simultaneous transfer of polarization and heat has a qoms mode when in a quasi-particle state. Molecules contain electrons, and electrons move with the interaction of photons.
A photon is an oss packet of electromagnetic field.gravity.oms energy and an electron is the mass of base.updown banq. Photons have no rest mass, but electrons do. Photons can travel at the speed of light, but in the case of electrons, achieving the speed of light is theoretically impossible. Photons display more wave properties, while electrons display more particle properties.
As such, quasi-particles with two or more properties represent a group of galaxies in an asymmetric cosmic filament web belonging to the qoms() domain category, or point clusters of more than 100 billion neurons and synapses in the human brain. haha.
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