.Physicists Create New Model of Ringing Black Holes
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.Physicists Create New Model of Ringing Black Holes
물리학 자들은 울리는 블랙홀의 새로운 모델을 만듭니다
주제:천체물리학블랙홀캘리포니아 공과대학콜롬비아 대학교코넬대학교막스 플랑크 연구소모델링미시시피 대학교 캘리포니아 공과대학 2023 년 3월 13일 블랙홀 디스크 특이점 예술적 일러스트레이션
-블랙홀은 중력이 너무 강해서 빛조차도 중력을 벗어날 수 없는 공간의 영역입니다. 그들은 자체적으로 붕괴된 거대한 별의 잔해로 형성됩니다. 새로운 분석은 중력파에 포함된 "비선형" 효과의 존재를 밝혀냈습니다. 두 개의 블랙홀이 합쳐져 더 큰 블랙홀을 형성하면 시공간 구조에 격렬한 교란을 일으키고 외부로 전파되는 중력파를 생성합니다.
-블랙홀 병합에 대한 이전 연구는 이러한 파동이 서로 상호 작용하지 않는다고 가정하고 선형 수학에 의존하여 이러한 파동의 동작을 모델링했습니다. 그러나 최근 분석에서는 이러한 충돌에 대해 더 깊이 파고들어 중력파의 행동에 비선형 효과가 있음을 밝혀냈습니다. “ 비선형 효과는 파도 가 해변 볏과 충돌할 때 발생하는 것입니다 . “파도는 스스로 따라가기보다는 서로 상호 작용하고 영향을 미칩니다. 블랙홀 병합과 같은 폭력적인 것으로 우리는 이러한 효과를 예상했지만 지금까지 우리 모델에서는 본 적이 없었습니다. 시뮬레이션에서 파형을 추출하는 새로운 방법을 통해 비선형성을 확인할 수 있었습니다.”
Physical Review Letters 저널에 발표된 이 연구는 Caltech, Columbia University , University of Mississippi , Cornell University 및 Max Planck Institute for Gravitational Physics 의 연구원 팀에서 나왔습니다 .
Caltech 대학원생인 Keefe Mitman은 비선형 중력 효과를 포함하는 블랙홀 충돌의 새로운 수학적 모델을 설명합니다. 그는 두 사람이 트램펄린에서 격렬하게 뛰어오를 때 발생하는 현상과 비교합니다. 크레딧: 칼텍앞으로 새로운 모델은 LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory)가 2015년 처음으로 중력파를 직접 감지하여 역사를 만든 이후 일상적으로 관찰된 실제 블랙홀 충돌에 대해 더 많이 학습하는 데 사용될 수 있습니다. 공간. LIGO는 검출기가 이전보다 중력파에 훨씬 더 민감하게 만드는 일련의 업그레이드를 받은 후 올해 말에 다시 켤 것입니다.
Mitman과 그의 동료들은 Simulating eXtreme Spacetimes 협업(SXS)이라는 팀의 일원입니다. Teukolsky가 노벨상 수상자 Kip Thorne(BS '62), Richard P. Feynman Caltech 명예 이론 물리학 교수와 공동으로 설립한 SXS 프로젝트는 슈퍼컴퓨터를 사용하여 블랙홀 병합을 시뮬레이션합니다. 슈퍼컴퓨터는 알버트 아인슈타인의 일반 상대성 이론 방정식을 사용하여 블랙홀이 서로 나선형으로 합쳐지고 진화하면서 어떻게 진화하는지 모델링합니다. 사실, Teukolsky는 두 개의 거대한 물체가 합쳐진 직후에 발생하는 블랙홀 충돌의 "링다운" 단계를 모델링하기 위해 이러한 상대성 방정식을 사용하는 방법을 처음으로 이해했습니다.
Teukolsky는 "두 개의 궤도를 도는 블랙홀의 영감, 합병, 하나의 정지된 블랙홀에 정착하는 전체 신호를 정확하게 계산하려면 슈퍼컴퓨터가 필요합니다."라고 말합니다. “정착 단계의 선형 처리는 꽤 오래 전에 Kip에서 박사 학위 논문의 주제였습니다. 이 단계의 새로운 비선형 처리를 통해 파동을 보다 정확하게 모델링하고 결국 일반 상대성이론이 실제로 블랙홀에 대한 올바른 중력 이론인지 여부에 대한 새로운 테스트를 수행할 수 있습니다.”
SXS 시뮬레이션은 지금까지 LIGO가 탐지한 거의 100개의 블랙홀 충돌을 식별하고 특성화하는 데 중요한 역할을 했습니다. 이 새로운 연구는 팀이 링다운 단계의 시뮬레이션에서 비선형 효과를 확인한 최초의 사례입니다. “트램폴린 위에 두 사람이 있다고 상상해보세요.”라고 Mitman은 말합니다. “그들이 부드럽게 점프한다면 상대방에게 그다지 영향을 미치지 않아야 합니다. 그것은 우리가 이론이 선형적이라고 말할 때 일어나는 일입니다. 그러나 한 사람이 더 많은 에너지로 튀기 시작하면 트램폴린이 왜곡되고 다른 사람이 영향력을 느끼기 시작할 것입니다. 이것이 비선형이라는 의미입니다. 트램펄린 위의 두 사람은 다른 사람의 존재와 영향으로 인해 새로운 진동을 경험합니다.”
중력 측면에서 이것은 시뮬레이션이 새로운 유형의 파동을 생성한다는 것을 의미합니다. Mitman은 "큰 파도 아래에서 더 깊이 파고 들면 고유한 주파수를 가진 새로운 파도를 추가로 찾을 수 있습니다."라고 말합니다. 큰 그림에서 이 새로운 시뮬레이션은 연구자들이 LIGO가 관찰한 미래의 블랙홀 충돌을 더 잘 특성화하고 아인슈타인의 일반 상대성 이론을 더 잘 테스트하는 데 도움이 될 것입니다. 컬럼비아 대학교 의 공동 저자인 마카레나 라고스(Macarena Lagos)는 “이것은 중력파 감지의 다음 단계를 준비하는 큰 단계이며, 이는 우주의 먼 곳에서 발생하는 이 놀라운 현상에서 중력에 대한 이해를 심화시킬 것입니다. ”
참조: Keefe Mitman, Macarena Lagos, Leo C. Stein, Sizheng Ma, Lam Hui, Yanbei Chen, Nils Deppe, François Hébert, Lawrence E. Kidder, Jordan Moxon, Mark A. Scheel, Saul의 "블랙홀 링다운의 비선형성" A. Teukolsky, William Throwe 및 Nils L. Vu, 2023년 2월 22일, Physical Review Letters . DOI: 10.1103/PhysRevLett.130.081402 이 연구는 Sherman Fairchild Foundation, National Science Foundation, Columbia University의 Innovative Theoretical Cosmology Fellowship, Department of Energy 및 Simons Foundation의 자금 지원을 받았습니다.
https://scitechdaily.com/physicists-create-new-model-of-ringing-black-holes/
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메모 2303141048 나의 사고실험 oms 스토리텔링
중력파의 비선형 효과의 존재는 두개의 블랙홀 vixer에 의한 샘플링 qoms의 매카니즘을 알린다. 두개의 파형을 한곳에서 중첩의 특이점을 추출하는 새로운 방법을 통해 비선형성을 확인할 수 있었다. 허허.
비선형 중력파 효과를 만들어내는 2개의 블랙홀이 1개의 특이점을 만들어내는데, 하나는 중첩된 블랙홀이고 다른 하나는 융합 중성자 별이다. 허허. 중첩효과는 거대블랙홀 super.vixer를 만들어낸다. 허허.
- A black hole is a region of space where gravity is so strong that even light cannot escape it. They are formed from the remnants of massive stars that have collapsed on their own. The new analysis reveals the existence of "nonlinear" effects involved in gravitational waves. When two black holes merge to form a larger black hole, it causes violent disturbances in the fabric of space-time and creates gravitational waves that propagate outward.
- Previous studies of black hole merging have assumed that these waves do not interact with each other and have relied on linear mathematics to model the behavior of these waves. However, recent analyzes have dug deeper into these collisions and revealed nonlinear effects on the behavior of gravitational waves. “Nonlinear effects are what happen when waves collide with beach crests. “Rather than following themselves, waves interact and influence each other. With something as violent as a black hole merging, we expected these effects, but so far we haven't seen them in our models. The new method of extracting waveforms from simulations allowed us to see nonlinearities.”
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memo 2303141048 my thought experiment oms storytelling
The existence of nonlinear effects of gravitational waves informs the mechanism of sampling qoms by the two black hole vixers. Nonlinearity was confirmed through a new method of extracting the singularity of overlapping two waveforms at one place. haha.
Two black holes producing nonlinear gravitational wave effects create a single singularity, one superimposed black hole and the other a fusion neutron star. haha. The superposition effect creates a super.vixer, a super black hole. haha.
sample a.oms (standard)
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It shows what is expected to happen in 2036 when X7.11 comes closest to Sgr A*.2. 0 gives four positions where 11 becomes a constant. In 2036, the celestial body appears in a momentary variety of 4base.image after 4 large flashes are formed.
In this way, I myself discovered in the early 1980s that the images were 672 stamps.
.Study identifies a new synthesis technique to attain monolayer honeycomb SiC
단층 허니컴 SiC를 얻기 위한 새로운 합성 기술을 식별하는 연구
잉그리드 파델리, Phys.org 샘플의 계산된(왼쪽) 밴드 구조와 측정된(오른쪽) 밴드 구조의 비교. 크레딧: Craig Polley MARCH 13, 2023
탄화규소(SiC)는 규소와 탄소의 단단한 결정성 화합물로 자연계에서는 거의 발생하지 않으며 일반적으로 합성 생산됩니다. 세라믹 판, 방탄 조끼 및 기타 상용 제품을 만드는 데 사용되는 것 외에도 SiC는 전도체와 절연체 사이의 적당한 전기 전도도를 갖는 반도체 재료입니다. 물리학자와 재료 과학자들은 수십 년 동안 이 반도체의 특성을 조사해 왔습니다. 다른 재료와 마찬가지로 SiC는 서로 다른 물리적 형태(예: 동소체)로 존재할 수 있으며 2D 동소체는 아직 파악하기 어렵고 주로 가설로 남아 있습니다.
이론적 예측에 따르면, 이 반도체의 2D 동소체는 2.5eV의 큰 직접 밴드 갭과 높은 화학적 유연성을 가지며 주변 조건에서 안정적일 것입니다. 그러나 지금까지 이것은 기존 연구에서 2D SiC의 무질서한 나노플레이크만 보고했기 때문에 경험적으로 검증되지 않았습니다. Lund University, Chalmers University of Technology 및 Linköping University의 연구원들은 최근 SiC 기판 위에 배치된 초박형 전이 금속 카바이드 필름 위에 단결정 에피택셜 단층 벌집형 SiC를 합성할 수 있었습니다.
Physical Review Letters 에 발표된 그들의 논문은 SiC의 애매한 동소체의 대면적 및 상향식 합성을 위한 유망한 기술을 소개합니다. 연구를 수행한 연구원 중 한 명인 Craig Polley는 Phys.org에 "우리 협력자들은 SiC 기판에서 얇은 전이 금속 카바이드 필름을 연구하는 데 관심이 있습니다."라고 말했습니다. " 그라핀이 SiC의 덧층을 통해 성장할 수 있다는 것은 이미 알려져 있었고, 이를 통해 금속 카바이드 필름 위에 그래핀 캡슐화 층을 생성하는 것이 희망이었습니다. 따라서 우리가 참여한 원래 지점은 특성을 연구하는 것이었습니다 . 이 성장한 그래핀 층의." 따라서 처음에 Polley와 그의 동료들은 금속 카바이드 필름 위에 형성된 그래핀 캡슐화 층의 특성을 조사하려고 했습니다.
그러나 ARPES(각도 분해 광전자 방출 분광법 )로 알려진 기술을 사용하여 이 층의 특성을 특성화하려고 시도하는 동안 그들은 그래핀에서 관찰된 것과 유사하지 않은 매우 놀랍고 매혹적인 스펙트럼을 관찰했습니다. "결국 샘플에 그래핀이 없다는 것이 밝혀졌습니다."라고 Polley는 말했습니다. "이 불가사의한 표면이 무엇인지 확인하기 전에 많은 측정과 계산이 필요했고 그것이 우리의 계획이 아니었기 때문에 그것이 허니콤 SiC로 밝혀졌을 때 우리는 기분 좋게 놀랐습니다!" Polley와 그의 동료들은 단층 허니컴 SiC의 성공적인 성장을 뒷받침하는 프로세스의 모든 세부 사항을 아직 이해하지 못했습니다. 그럼에도 불구하고 그들은 합성을 가능하게 하는 기술을 식별할 수 있었습니다.
-기본적으로 이 기술은 SiC 기판 위에 전이 금속 카바이드 박막을 배치하는 것을 수반합니다. 이 재료 스택이 충분히 높은 온도로 어닐링되면 SiC가 분해되는 반면 금속 탄화물은 손상되지 않고 Si 및 C 원자가 표면으로 이동합니다. "만약 Si가 충분히 뜨거워지면 C가 그래핀으로 재결정화됩니다. 이것은 일반 SiC에서 고품질 그래핀 층을 성장시키는 잘 알려진 기술입니다."라고 Polley는 설명했습니다. "그러나 올바른 어닐링 조건에서는 Si와 C가 표면에 남아 있을 뿐만 아니라 허니컴 SiC로 재결정화한다는 것이 밝혀졌습니다. 지금까지 대면적, 단결정 허니컴 SiC를 생성하는 알려진 방법이 없었기 때문에 우리는 그것이 전혀 작동하지 않습니다!" 연구원들은 또한 그들이 관찰한 독특한 표면이 실제로 SiC의 2D 상임을 확인하기 위해 추가 분석을 수행했습니다. 이를 확인한 후 이전의 이론적 예측을 검증하기 위해 특성을 연구했습니다.
흥미롭게도 그들은 이 2D 단계에서 SiC가 거의 평면이고 고온(진공에서 최대 1,200°C)에서 안정적이라는 것을 발견했습니다. Polley는 "여기서 주요 기여는 새로운 합성 기술의 발견과 이 미스터리한 표면을 벌집형 SiC로 결정적으로 식별하는 데 들어간 심층 탐정 작업"이라고 말했습니다. Polley와 그의 동료들에 의한 이 최근 연구는 SiC의 2D 동소체에 대한 실험적 조사의 첫 번째 단계에 불과하며, 그들이 관찰한 층을 기본 기판에서 효과적으로 분리하기 위해서는 추가 작업이 필요할 것이기 때문입니다. 그럼에도 불구하고 그들이 발견한 합성 기술은 이 목표를 향한 길을 닦는 주목할만한 이정표입니다. Polley는 "우리가 더 자세히 알아보고자 하는 것 중 하나는 예를 들어 SiC와 TaC 사이에 수소와 같은 다른 종을 삽입하려고 시도함으로써 기판에서 분리하기 위해 할 수 있는 것이 있는지 여부입니다"라고 덧붙였습니다. "그 트릭은 SiC의 그래핀과 함께 작동하지만 이것은 이제 새로운 재료이자 미개척 영역입니다."
추가 정보: CM Polley 외, Monolayer Honeycomb SiC의 상향식 성장, Physical Review Letters (2023). DOI: 10.1103/PhysRevLett.130.076203 저널 정보: Physical Review Letters
https://phys.org/news/2023-03-synthesis-technique-monolayer-honeycomb-sic.html
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