.Team first to detect neutrinos made by a particle collider
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.Team first to detect neutrinos made by a particle collider
입자 가속기에서 생성된 중성미자를 먼저 감지하는 팀
캘리포니아 어바인 대학교 CERN의 Large Hadron Collider 지하 깊숙한 곳에 위치한 FASER 입자 탐지기는 대부분 CERN의 다른 실험에서 얻은 예비 부품으로 제작되었습니다. 크레딧: CERN MARCH 20, 2023
캘리포니아 대학 어바인 캠퍼스의 물리학자들이 이끄는 팀은 과학적으로 처음으로 입자 가속기에서 생성된 중성미자를 감지했습니다. 이 발견은 1956년에 처음 발견되었고 별을 태우는 과정에서 핵심적인 역할을 하는 아원자 입자에 대한 과학자들의 이해를 심화시킬 것을 약속합니다. 이 작업은 또한 먼 거리를 이동하고 지구와 충돌하는 우주 중성미자 에 대한 빛을 비추어 우주의 먼 부분에 대한 창을 제공할 수 있습니다. 이것은 국제 물리학자 그룹이 설계 및 제작하고 스위스 제네바에 있는 유럽 핵 연구 위원회인 CERN에 설치된 입자 탐지기인 전방 탐색 실험 또는 FASER 의 최신 결과입니다 . 그곳에서 FASER는 CERN의 Large Hadron Collider에서 생성된 입자를 감지합니다.
-이 프로젝트를 시작한 UC Irvine 입자 물리학자이자 FASER Collaboration 공동 대변인인 Jonathan Feng은 "우리는 완전히 새로운 소스인 입자 가속기에서 중성미자를 발견했습니다. 여기서 두 개의 입자 빔이 극도로 높은 에너지로 함께 충돌합니다."라고 말했습니다. 여기에는 UCI의 80명 이상의 연구원과 21개의 파트너 기관이 참여합니다. CERN의 입자 물리학자인 Brian Petersen은 일요일 이탈리아에서 열린 제57회 Rencontres de Moriond Electroweak Electroweak Interactions and Unified Theories 컨퍼런스에서 FASER를 대신하여 결과를 발표했습니다. 거의 70년 전에 작고한 UCI 물리학자이자 노벨상 수상자인 Frederick Reines가 공동 발견한 중성미자는 우주에서 가장 풍부한 입자이며 " 입자 물리학의 표준 모델을 확립하는 데 매우 중요했습니다 ."라고 Jamie Boyd는 말했습니다.
CERN의 입자 물리학자이자 FASER의 공동 대변인입니다. "하지만 가속기에서 생성된 중성미자는 실험으로 발견된 적이 없습니다." Reines와 UCI 물리학 및 천문학 교수인 Hank Sobel과 같은 다른 사람들의 획기적인 작업 이후 물리학자들이 연구한 대부분의 중성미자는 저에너지 중성미자였습니다. 그러나 FASER가 검출한 중성미자는 실험실에서 생성된 것 중 가장 높은 에너지이며 심우주 입자가 대기에서 극적인 입자 소나기를 촉발할 때 발견되는 중성미자와 유사합니다.
Boyd는 "그들은 우리가 달리 배울 수 없는 방식으로 깊은 우주에 대해 알려줄 수 있습니다."라고 말했습니다. "LHC에 있는 이러한 매우 높은 에너지 중성미자는 입자 천체물리학에서 정말 흥미로운 관찰을 이해하는 데 중요합니다." FASER 자체는 입자 감지 실험 중에서 새롭고 고유합니다. 몇 층 높이에 수천 톤의 무게가 나가는 ATLAS와 같은 CERN의 다른 감지기와 달리 FASER는 약 1톤이며 CERN의 작은 측면 터널 내부에 깔끔하게 맞습니다. 그리고 다른 실험에서 얻은 예비 부품을 사용하여 설계하고 구성하는 데 불과 몇 년이 걸렸습니다.
UCI 실험물리학자 데이브 캐스퍼(Dave Casper)는 "중성미자는 대형 강입자 충돌기에서 훨씬 더 큰 실험이 직접 감지할 수 없는 유일한 알려진 입자이므로 FASER의 성공적인 관찰은 충돌기의 전체 물리학적 잠재력이 마침내 활용되고 있음을 의미한다"고 말했다. 중성미자 외에 FASER의 다른 주요 목표 중 하나는 암흑 물질을 구성하는 입자를 식별하는 데 도움을 주는 것입니다 . FASER는 아직 암흑 물질의 징후를 발견하지 못했지만 LHC가 몇 달 안에 새로운 입자 충돌 라운드를 시작하도록 설정함에 따라 검출기는 나타나는 모든 것을 기록할 준비가 되어 있습니다. Boyd는 "우리는 흥미로운 신호를 보기를 희망하고 있습니다."라고 말했습니다. 캘리포니아 대학교 어바인 캠퍼스 제공
https://phys.org/news/2023-03-team-neutrinos-particle-collider.html
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메모 2303211953 나의 사고실험 oms 스토리텔링
이제 새로운 소스인 qoms에서 신종 중성미자가 발견된다. 허허. 여기서 두 개의 입자 vix 빔이 극도로 높은 에너지로 함께 mser에 충돌한다. 중성미자 종류는 우주에서 가장 풍부한 qoms.smola 경입자이며 입자 물리학의 표준 모델을 확립하는 데 매우 중요하다. 허허.
- Jonathan Feng, a UC Irvine particle physicist and FASER Collaboration co-spokesperson who initiated the project, said: "We discovered neutrinos in a completely new source: the particle accelerator, where two beams of particles collide together at extremely high energies." said. It involves more than 80 researchers from UCI and 21 partner institutions. CERN particle physicist Brian Petersen presented the results on behalf of FASER at the 57th Rencontres de Moriond Electroweak Electroweak Interactions and Unified Theories conference in Italy on Sunday. Co-discovered nearly 70 years ago by the late UCI physicist and Nobel laureate Frederick Reines, neutrinos are the most abundant particle in the universe and "were critical in establishing the standard model of particle physics," said Jamie Boyd.
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memo 2303211953 my thought experiment oms storytelling
Now, a new neutrino is discovered in a new source, qoms. haha. Here, two particle vix beams collide into the mser together at extremely high energies. The neutrino class is the most abundant qoms.smola lepton in the universe and is very important in establishing the Standard Model of particle physics. haha.
sample a.oms (standard)
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.Gigapixel 3D microscope captures life in unprecedented detail
기가픽셀 3D 현미경은 전례 없는 디테일로 생명을 포착합니다
켄 Kingery, 듀크 대학교 신용: 듀크 대학교 MARCH 20, 2023
두 명의 용감한 대학원생이 조립된 현미경으로 첫 번째 사진을 찍었을 때 그들이 기대했던 것보다 더 좋은 결과가 나왔습니다. 물론 한 부분에는 구멍이 있었고 다른 부분은 거꾸로 되어 있었지만 여전히 Waldo를 찾을 수 있었습니다. 다음 날, 두 사람은 소프트웨어 문제를 해결하고 고전적인 어린이 퍼즐 책에서 성공적인 원리 증명 장치를 시연했습니다. 24대의 스마트폰 카메라를 단일 플랫폼으로 결합하고 이미지를 함께 연결하여 종이 한 장 크기의 영역에 기가픽셀 이미지를 촬영할 수 있는 단일 카메라를 만들었습니다.
6년 동안 몇 번의 디자인 반복과 한 스타트업 회사 후에 연구원들은 예상치 못한 발견을 했습니다. 수십 대의 개별 카메라를 서브픽셀 해상도로 함께 연결하는 과정을 완벽하게 함으로써 물체의 높이도 동시에 볼 수 있게 되었습니다. "그것은 인간의 시각 과 같습니다 . "두 눈처럼 여러 시점을 합치면 물체를 다른 각도에서 볼 수 있어 높이를 알 수 있습니다. 제브라피시를 연구하는 우리 동료들이 처음으로 그것을 사용했을 때 그들은 깜짝 놀랐습니다. 그것은 즉시 다음과 같은 새로운 행동을 드러냈습니다.
그들이 전에 본 적이 없는 음높이와 깊이." 수십 대의 소형 카메라의 비디오를 함께 연결하는 새로운 종류의 현미경은 연구원에게 실험의 3D 보기를 제공할 수 있습니다. 자유롭게 헤엄치는 수십 마리의 제브라피시 행동에 대한 3D 영화를 기록하거나 매우 넓은 시야에서 세포 수준에 가까운 초파리의 그루밍 활동을 기록하든, 이 장치는 전 세계 연구자들에게 새로운 가능성을 열어주고 있습니다. 출처: Roarke Horstmeyer, 듀크 대학교
3월 20일 Nature Photonics 에 온라인으로 발표된 논문에서 Horstmeyer와 그의 동료들은 Multi Camera Array Microscope(MCAM)라고 하는 새로운 고속 3D 기가픽셀 현미경의 기능을 선보였습니다. 자유롭게 헤엄치는 수십 마리의 제브라피시 행동에 대한 3D 영화를 기록하거나 매우 넓은 시야에서 세포 수준에 가까운 초파리의 그루밍 활동을 기록하든, 이 장치는 전 세계 연구자들에게 새로운 가능성을 열어주고 있습니다. 최신 버전의 MCAM은 Waldo를 발견한 프로토타입보다 더 빠른 속도와 해상도를 가진 54개의 렌즈에 의존합니다. Duke의 Eva Naumann 박사 연구실과의 긴밀한 협력으로 완료된 최근 작업을 기반으로 하는 혁신적인 소프트웨어는 현미경이 3D 측정을 수행하고 더 작은 규모에서 더 많은 세부 정보를 제공하며 더 부드러운 동영상을 만들 수 있는 기능을 제공합니다. 그러나 MCAM의 고도로 병렬화된 설계는 몇 분 분량의 기록으로 테라바이트 이상의 데이터를 생성할 수 있기 때문에 고유한 데이터 처리 문제를 야기합니다.
Horstmeyer 연구실의 박사 후 연구원이자 이 논문의 주저자인 Kevin C. Zhou는 "우리는 이러한 매우 큰 비디오 데이터 세트를 효율적으로 처리할 수 있는 새로운 알고리즘을 개발했습니다."라고 말했습니다. "우리 알고리즘은 기계 학습과 물리학을 결합하여 모든 카메라의 비디오 스트림을 융합하고 시공간에 걸쳐 3D 행동 정보를 복구합니다. 우리는 모든 사람이 사용해 볼 수 있도록 Github에서 코드를 오픈 소스로 만들었습니다." University of California—San Francisco에서 Matthew McCarroll은 신경활성 약물에 노출된 제브라피쉬의 행동을 관찰합니다.
다양한 종류의 약물로 인한 행동 변화를 찾아봄으로써 연구자들은 새로운 잠재적 치료법을 발견하거나 기존 치료법을 더 잘 이해할 수 있습니다. 논문에서 McCarroll과 그의 그룹은 이 카메라를 사용하여 전에는 본 적이 없는 흥미로운 움직임을 설명합니다. 포괄적인 보기와 결합된 MCAM의 3D 기능을 통해 물고기가 수조의 상단 또는 하단으로 향하는지 여부와 먹이를 추적하는 방식에 따라 물고기 피치의 차이를 기록할 수 있었습니다.
UC 시스템의 전문 연구원 시리즈에서 제약 화학을 연구하는 독립 과학자인 McCarroll은 "우리는 오랫동안 우리의 목적에 잘 맞는 단일 렌즈와 카메라로 자체 리그를 구축해 왔지만 이것은 완전히 다른 수준입니다."라고 말했습니다. . "우리는 광학을 만지작거리는 생물학자들일 뿐입니다. 합법적인 물리학자가 우리의 실험을 개선하기 위해 무엇을 생각해낼 수 있는지 보는 것은 놀라운 일입니다." Duke의 세포생물학 교수인 Michel Bagnat의 연구실도 제브라피시와 함께 작업합니다. 그러나 연구자들은 약물로 인한 행동 변화를 관찰하기보다 동물이 알에서 세포 수준에서 완전히 형성된 성인으로 발달하는 방법을 연구합니다.
이전 연구에서 연구원들은 레이저로 측정하는 동안 물고기를 안정적으로 유지하기 위해 발달 중인 물고기를 마취하고 장착해야 했습니다. 그러나 오랜 시간 동안 그들을 기절시키면 실험 결과를 왜곡할 수 있는 발달에 변화를 일으킬 수도 있습니다. 연구원들은 새로운 MCAM의 도움으로 물고기가 방해받지 않고 녹아웃이나 클램프가 필요 없는 삶을 사는 동안 이러한 모든 측정을 얻을 수 있음을 보여주었습니다. "이 현미경의 3D 및 형광 이미징 기능을 통해 많은 발달 생물학자들이 실험을 수행하는 방식을 바꿀 수 있습니다."라고 Bagnat 연구소의 연구 과학자이자 실험실 관리자인 Jennifer Bagwell은 말했습니다.
"특히 물고기를 마취시키는 것이 물고기의 발달에 영향을 미친다는 것이 밝혀지면 우리가 지금 연구하고 있는 것입니다." 실험에서 zebrafish와 같은 작은 동물의 전체 커뮤니티를 추적하는 것 외에도 Horstmeyer는 이 작업이 더 큰 자동 병렬 연구를 허용하기를 희망합니다. 예를 들어, 현미경은 잠재적인 제약 반응을 테스트하기 위해 다양한 오가노이드가 로드된 384개의 웰이 있는 플레이트를 볼 수 있으며, 각 작은 실험의 세포 반응을 기록하고 관심 있는 결과를 자율적으로 표시할 수 있습니다. Horstmeyer는 "현대 실험실은 매일 더 자동화되고 있으며 대형 웰 플레이트는 사람의 손을 대지 않고도 채워지고 유지 관리되고 있습니다."라고 말했습니다.
"데이터의 엄청난 양으로 인해 결과 추적 및 캡처를 자동화할 수 있는 새로운 기술에 대한 수요가 발생하고 있습니다." Horstmeyer는 Waldo의 첫 번째 이미지를 캡처한 두뇌 역할을 한 공동 저자 Mark Harfouche와 함께 이 기술을 상용화하기 위해 Ramona Optics라는 스타트업 회사를 설립했습니다. 초기 라이선서 중 하나인 MIRA Imaging은 이 기술을 사용하여 미술품, 수집품 및 명품을 "지문"하여 위조 및 사기를 방지하고 있습니다.
추가 정보: Kevin Zhou, 초당 여러 기가픽셀로 자유롭게 움직이는 유기체의 병렬 전산 3D 비디오 현미경, Nature Photonics (2023). DOI: 10.1038/s41566-023-01171-7 . www.nature.com/articles/s41566-023-01171-7 작동 중인 현미경의 추가 예는 다음에서 찾을 수 있습니다. MCAM 프로젝트 웹페이지: mcam.deepimaging.io/ 샘플 동영상: gigazoom.rc.duke.edu/ 오픈 소스 코드: github.com/kevinczhou/3D-RAPID 샘플 원시 비디오 파일: doi.org/10.7924/r4db86b1q 저널 정보: Nature Photonics 듀크대학교 제공
https://phys.org/news/2023-03-gigapixel-3d-microscope-captures-life.html
.Molecular Teamwork To Boost Performance of Smartwatches and Solar Cells
스마트워치와 태양 전지의 성능을 향상시키는 분자 팀워크
주제:반도체일리노이대학교 어바나 샴페인 캠퍼스 By BECKMAN INSTITUTE FOR ADVANCED SCIENCE AND TECHNOLOGY 2023년 3월 21일 미래형 전자 아티스트 개념 MARCH 21, 2023
Beckman Institute for Advanced Science and Technology의 연구원들이 유기 반도체에서 협력 행동을 유도하는 방법을 발견했습니다. 이 에너지 및 시간 절약 현상은 스마트워치 및 태양 전지를 포함한 유기 전자 장치의 성능을 잠재적으로 향상시킬 수 있습니다. 유기 반도체 의 협동성은 스마트워치, 태양 전지 및 기타 유기 전자 장치의 성능을 향상시킬 수 있습니다.
대장균 감염의 원인이 되는 바이러스에는 팀워크라는 비밀 무기가 있습니다 . 생존을 위해 항상 허둥지둥하는 바이러스는 겸손한 숙주 세포에 착지하고 관 모양의 꼬리 끝으로 표면을 잡습니다. 그런 다음 꼬리에 있는 단백질이 일제히 수축하여 스프링이 밟힌 것처럼 구조가 평평해지고 치명타 공격을 위해 바이러스의 몸체가 감깁니다. 단백질의 팀워크 덕분에 꼬리가 쉽게 구부러지고 납작해질 수 있습니다.
분자 협동성이라고 하는 이 과정은 자연에서 자주 관찰되지만 무생물 시스템에서는 거의 볼 수 없습니다. Beckman Institute for Advanced Science and Technology의 연구원들은 유기 반도체에서 이러한 협력 동작을 촉발하는 방법을 발견했습니다. 에너지 및 시간 절약 현상은 스마트 워치, 태양 전지 및 기타 유기 전자 장치의 성능을 향상시키는 데 도움이 될 수 있습니다. 그들의 작업은 Nature Communications 저널에 오늘(3월 21일) 게재될 예정입니다 .
다니엘 데이비스와 잉 디아오 왼쪽부터: 수석 저자 Daniel Davies, 이전 Beckman Institute 학생 연구원; 공동 저자인 Ying Diao는 Beckman Institute for Advanced Science and Technology의 연구원이자 University of Illinois Urbana-Champaign의 화학 및 생물 공학 부교수입니다. 크레딧: Beckman Institute 커뮤니케이션 사무소
Beckman Institute의 연구원이자 이 연구의 공동 저자인 Ying Diao는 "우리의 연구는 바이러스와 같은 자연 유기체가 적응하고 생존하기 위해 사용하는 것과 동일한 동적 특성을 잠금 해제하여 반도체에 생명을 불어넣습니다."라고 말했습니다. 바이러스는 분자 협동성을 마스터했을 수 있지만, 대칭에 의해 분류되는 무생물 분자 구조인 결정에 대해서는 그렇지 않습니다. 미적으로 보기에는 좋지만 결정 구조를 구성하는 분자는 디바와 같은 성질을 가지고 있으며 거의 함께 작동하지 않습니다.
대신, 그들은 한 번에 한 분자씩 구조적 전이를 통해 터벅터벅 걸으며 연구원들의 인내심을 테스트합니다. 탄소에서 다이아몬드가 성장하는 것으로 유명한 과정으로 엄청난 열, 강한 압력 및 지구 깊은 곳에서 수천 년 동안 격리되어야 합니다. “정교한 도미노 진열대를 벽돌 하나하나 무너뜨리는 것을 상상해보세요. 힘들고 힘들고 한 번 끝내면 다시 시도할 에너지가 없을 것입니다. 대조적으로, 협력적 전이는 분자가 바닥으로 매끄럽게 흐르는 도미노 줄처럼 동시에 구조를 이동할 때 발생합니다. 협력 방법은 빠르고 에너지 효율적이며 쉽게 되돌릴 수 있습니다. 이것이 대장균 감염을 담당하는 바이러스가 에너지 손실이 거의 없이 단백질로 가득 찬 꼬리를 쉬지 않고 수축할 수 있는 이유입니다.
오랫동안 연구원들은 시간과 에너지를 절약하는 이점을 얻기 위해 무생물 시스템에서 이 협력 프로세스를 복제하기 위해 고군분투했습니다. 이 문제는 분자 팀워크가 전자 분야에 어떤 영향을 미칠지 궁금해했던 Diao와 Davies에게 특히 흥미로웠습니다. "분자 협력은 살아있는 시스템이 빠르고 효율적으로 작동하도록 도와줍니다."라고 Davies는 말했습니다. "우리는 '전자 장치의 분자가 함께 작동하면 해당 장치가 동일한 이점을 나타낼 수 있을까?'라고 생각했습니다." Diao와 Davies는 오늘날 시장을 포화시키고 있는 랩탑, 데스크탑 및 스마트 장치의 유비쿼터스 성분인 실리콘과 같은 무기물이 아닌 수소 및 탄소와 같은 분자로 만들어진 반도체에 의존하는 유기 전자 장치를 연구합니다.
"유기 전자 장치는 사람과 같은 생명체와 동일한 기본 요소로 만들어지기 때문에 응용 분야에 대한 많은 새로운 가능성을 열어줍니다."라고 University of Illinois Urbana-Champaign의 화학 및 생물 공학 부교수이기도 한 Diao는 말했습니다. "미래에는 유기 전자 장치가 뇌에 부착되어 인지 기능을 향상시키거나 반창고처럼 착용하여 체온을 전기로 전환할 수 있을 것입니다." Diao는 태양광 전지 설계를 연구합니다 . 태양광을 흡수하여 전기로 변환하는 매우 얇은 창에 달라붙습니다. 깨지지 않고 휘어질 수 있고 인간의 피부에 윤곽을 형성할 수 있는 유기 반도체는 마찬가지로 "미래의 유기 전자 장치의 중요한 부분"이 될 것이라고 Davies는 말했습니다. 참으로 밝은 미래이지만 이와 같은 동적 유기 전자 장치를 설계하기 위한 중요한 단계는 동적 유기 반도체를 만드는 것입니다.
그리고 그것이 일어나기 위해서는 반도체 분자들이 협력해야 합니다. Dominoes는 반도체 결정에서 분자 팀워크를 유발하는 연구원의 접근 방식에 영감을 주었습니다. 그들은 수소와 탄소 원자의 클러스터를 재배열하는 것이 분자의 코어(알칼리 사슬이라고도 함)에서 빠져나오면 분자 코어 자체가 기울어져 연구원들이 "눈사태"라고 부르는 결정 폭의 붕괴 사슬을 촉발한다는 것을 발견했습니다. “도미노처럼 분자는 고정된 곳에서 움직이지 않습니다. 기울기 만 변경됩니다.”라고 Davies는 말했습니다. 그러나 일련의 분자를 기울이는 것은 도미노를 집어 들고 90도 회전시키는 것만큼 쉽지도 촉각적이지도 않습니다. 플라스틱 게임 조각보다 훨씬 작은 규모에서 연구원들은 점차적으로 분자의 알킬 사슬에 열을 가했습니다. 증가된 온도는 도미노와 같은 효과를 유발했습니다.
열을 사용하여 분자의 알킬 사슬을 재배열하면 대장균 감염 이전의 바이러스 꼬리처럼 결정 자체가 수축되었습니다. 전자 장치에서 이 속성은 쉽게 온도 유도 온-오프 스위치로 변환됩니다. 이 발견의 적용은 아직 완전히 실현되지 않았습니다. 현재 연구원들은 첫 번째 단계에 감격하고 있습니다. Davies는 "가장 흥미로운 부분은 이러한 분자가 어떻게 변하고 이러한 전환 과정에서 구조가 어떻게 진화하는지 관찰할 수 있다는 것입니다."라고 말했습니다.
참조: "Unraveling 2개의 별개의 다형체 전이 메커니즘을 하나의 n형 단결정으로 동적 전자 장치용" 2023년 3월 21일, Nature Communications . DOI: 10.1038/s41467-023-36871-9 Purdue University, Chinese Academy of Sciences, Argonne National Laboratory 출신의 기여 연구원들과 함께 국제적 규모의 팀워크를 통해 분자 협력의 잠재력을 잠금 해제할 수 있었습니다. 라만 분광법은 Beckman Institute Microscopy Suite에서 수행되었습니다.
https://scitechdaily.com/molecular-teamwork-to-boost-performance-of-smartwatches-and-solar-cells/
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