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0.000000000000000005초 – 물리학자들은 인간이 생성한 신호 중 가장 짧은 신호 중 하나를 생성합니다
주제:전자빛인기 있는양자 역학콘스탄츠대학교 콘스탄츠 대학교 2023 년 9월 11일 추상 물리학 광선 시공간 곡률 컨셉 아트
콘스탄츠 대학의 과학자들은 펨토초 빛 섬광을 사용하여 약 5아토초 지속 시간의 전자 펄스를 생성하는 방법을 개발했습니다. 광파보다 더 높은 시간 분해능을 제공하는 이 획기적인 기술은 핵반응과 같은 초고속 현상을 관찰할 수 있는 길을 열었습니다.
콘스탄츠 대학(University of Konstanz)의 물리학자들은 인간이 생성한 신호 중 가장 짧은 신호 중 하나를 생성했습니다. 자연의 분자 또는 고체 상태 과정은 때때로 펨토초(1000분의 1초) 또는 아토초(100분의 1초)만큼 짧은 시간 내에 발생할 수 있습니다. 핵 반응은 훨씬 더 빠릅니다.
이제 콘스탄츠 대학 의 과학자인 Maxim Tsarev, Johannes Thurner 및 Peter Baum 은 아토초 지속 시간, 즉 수십억 분의 1나노초의 신호를 얻기 위해 새로운 실험 설정을 사용하고 있으며, 이는 분야에서 새로운 시각을 열어줍니다. 초고속 현상. 단일 진동에 너무 오랜 시간이 걸리기 때문에 광파조차도 그러한 시간 분해능을 달성할 수 없습니다. 전자는 훨씬 더 높은 시간 분해능을 가능하게 하므로 여기서 해결책을 제공합니다.
실험 설정에서 Konstanz 연구원은 레이저에서 나오는 펨토초 빛 섬광 쌍을 사용하여 자유 공간 빔에서 매우 짧은 전자 펄스를 생성합니다. 결과는 Nature Physics 저널에 보고되었습니다 . 과학자들은 이에 대해 어떻게 생각했나요? 물결파와 유사하게 광파도 중첩되어 정재파 또는 진행파의 마루와 골을 생성할 수 있습니다. 물리학자들은 빛의 절반 속도로 진공을 통해 날아가는 공동 전파 전자가 정확히 같은 속도의 광파 최고점 및 최저점과 겹치도록 입사각과 주파수를 선택했습니다.
폰더모티브 힘(ponderomotive force)으로 알려진 것이 전자를 다음 파동 골 방향으로 밀어냅니다. 따라서 짧은 상호 작용 후에 시간이 매우 짧은 일련의 전자 펄스가 생성됩니다. 특히 전기장이 매우 강한 펄스열 중간에서 생성됩니다. 짧은 시간 동안 전자 펄스의 시간적 지속 시간은 약 5아토초에 불과합니다. 연구진은 이 과정을 이해하기 위해 압축 후 남은 전자의 속도 분포를 측정했다.
물리학자 Johannes Thurner는 “출력 펄스의 매우 균일한 속도 대신 압축 과정에서 일부 전자의 강한 감속 또는 가속으로 인해 발생하는 매우 넓은 분포를 볼 수 있습니다.”라고 설명합니다. “하지만 그뿐만이 아닙니다. 배포가 원활하지 않습니다. 대신, 한 번에 전체 수의 가벼운 입자 쌍만 전자와 상호 작용할 수 있기 때문에 수천 개의 속도 단계로 구성됩니다.”
연구에 대한 중요성
-과학자는 양자 역학적으로 이것은 서로 다른 시간에 동일한 가속을 경험한 후 전자 자체가 시간적으로 중첩(간섭)되는 것이라고 말합니다. 이 효과는 전자와 빛의 상호 작용과 같은 양자 역학 실험과 관련이 있습니다. 또한 주목할만한 점은 광선과 같은 평면 전자기파는 일반적으로 진공에서 전자의 영구적인 속도 변화를 일으킬 수 없다는 것입니다. 왜냐하면 거대한 전자와 정지 질량이 0인 빛 입자( 광자 )의 총 에너지와 총 운동량은 보존될 수 없기 때문입니다. 그러나 빛의 속도보다 느리게 이동하는 파동에 두 개의 광자가 동시에 있으면 이 문제가 해결됩니다(Kapitza-Dirac 효과). 콘스탄츠 대학의 물리학 교수이자 빛과 물질 그룹의 책임자인 Peter Baum은 이러한 결과가 여전히 기초 연구에 불과하지만 향후 연구를 위한 큰 잠재력을 강조합니다. “재료가 두 개의 짧은 펄스에 부딪히면 가변 시간 간격으로 첫 번째 펄스는 변화를 유발할 수 있고 두 번째 펄스는 관찰에 사용될 수 있습니다. 이는 카메라 플래시와 유사합니다.”
그의 견해에 따르면, 실험 원리에 어떠한 물질도 포함되지 않으며 모든 일이 자유 공간에서 일어난다는 것이 가장 큰 장점입니다. 어떤 출력의 레이저라도 원칙적으로 미래에는 더욱 강력한 압축을 위해 사용될 수 있습니다. Baum은 “우리의 새로운 2광자 압축을 통해 새로운 시간 차원으로 이동하고 핵 반응을 촬영할 수도 있습니다.”라고 말했습니다.
참조: Maxim Tsarev, Johannes W. Thurner 및 Peter Baum의 "자유 전자 물질 파동의 비선형 광학 양자 제어", 2023년 6월 12일, Nature Physics . DOI: 10.1038/s41567-023-02092-6
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메모 2402042045 나의 사고실험 qpeoms 스토리텔링
광선과 같은 평면 전자기파 qpeoms는 일반적으로 진공에서 '전자의 영구적인 속도 변화를 일으킬 수 없다'는 것이다. 왜냐하면 거대한 뮤온전자 따위의 n.mass와 정지 질량이 0인 빛 입자( 광자 )의 총 에너지와 총 운동량은 unit(1)처럼 보존될 수 없기 때문이다. 좀 헷갈려!
그러나 빛의 속도보다 느리게 이동하는 파동(qms)에 두 개의 광자(2qixer)가 동시에 있으면 이 문제가 해결된다. 재료가 두 개의 짧은 펄스에 부딪히면(qixer.lenser) 가변 시간 간격으로 첫 번째 펄스(2)는 변화를 유발할 수 있고 두 번째 펄스(0)는 관찰에 사용될 수 있다.
-The scientist says that quantum mechanically this is a temporal overlap (interference) of the electrons themselves after experiencing the same acceleration at different times. This effect is relevant to quantum mechanics experiments, such as the interaction of electrons with light. Also worth noting is that planar electromagnetic waves, such as light rays, are generally unable to produce permanent changes in the speed of electrons in a vacuum. This is because the total energy and total momentum of giant electrons and light particles (photons) with zero rest mass cannot be conserved. However, having two photons simultaneously in a wave traveling slower than the speed of light solves this problem (Kapitza-Dirac effect). Peter Baum, professor of physics at the University of Konstanz and head of the Light and Matter group, emphasizes that although these results are still only basic research, they have great potential for future research. “When a material is hit by two short pulses, at variable time intervals, the first pulse can cause a change and the second pulse can be used for observation. This is similar to a camera flash.”
In his view, the greatest advantage is that the experimental principle does not involve any matter and everything happens in free space. Lasers of any power could in principle be used for even stronger compression in the future. “Our new two-photon compression allows us to go into new time dimensions and even image nuclear reactions,” Baum said.
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Memo 2402042045 My thought experiment qpeoms storytelling
Planar electromagnetic waves, such as light rays, qpeoms are generally 'unable to produce permanent changes in the speed of electrons' in a vacuum. This is because the n.mass of giant muon electrons and the total energy and total momentum of light particles (photons) with a rest mass of 0 cannot be conserved like unit(1). I'm a little confused!
However, if there are two photons (2qixer) simultaneously in a wave (qms) traveling slower than the speed of light, this problem is solved. When a material is hit by two short pulses (qixer.lenser), at variable time intervals, the first pulse (2) can cause a change and the second pulse (0) can be used for observation.
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Galactic Surprise: Milky Way’s Slower Outer Stars Suggest Dark Matter Overestimated
은하계의 놀라움: 은하수의 느린 외곽별은 암흑물질이 과대평가되었음을 시사
주제:천문학천체물리학암흑물질은하수와 함께인기 있는 작성자: JENNIFER CHU, MIT 공과대학(MIT) 2024년 2월 1일 갤럭시 스타 스피드 아트 MIT의 새로운 연구에 따르면 은하수 가장자리에 있는 별들은 예상보다 느리게 움직인다는 사실이 밝혀졌습니다. 이는 은하계 핵심에 암흑 물질이 덜 포함되어 있을 수 있음을 암시하여 현재의 천문학 이론에 도전하고 있습니다. 신용: SciTechDaily.com
MIT 의 연구에 따르면 은하수 외부 별은 더 느리게 회전하며 이는 암흑 물질이 적고 핵이 더 가벼워짐을 나타내며 이전 가정과 모순됩니다. MIT 물리학자들은 은하수 전체에 걸쳐 별들의 속도를 측정함으로써 은하계 원반에서 더 멀리 있는 별들이 은하 중심에 더 가까운 별들에 비해 예상보다 더 느리게 이동하고 있음을 발견했습니다. 이번 발견은 놀라운 가능성을 제시합니다.
은하수의 중력 핵은 이전에 생각했던 것보다 질량이 더 가볍고 암흑 물질을 덜 함유하고 있을 수 있습니다 . 새로운 결과는 Gaia 및 APOGEE 장비로 수집한 데이터에 대한 팀의 분석을 기반으로 합니다. Gaia는 은하계 전체에 걸쳐 10억 개 이상의 별의 정확한 위치, 거리 및 움직임을 추적하는 궤도 우주 망원경인 반면, APOGEE는 지상 기반 조사입니다. 물리학자들은 은하계에서 가장 먼 별들을 포함해 33,000개가 넘는 별들에 대한 가이아의 측정치를 분석하고 각 별의 '원속도', 즉 은하 중심으로부터 별까지의 거리를 고려하여 별이 은하계 원반에서 얼마나 빨리 회전하는지를 알아냈습니다.
은하 회전 이해
과학자들은 회전 곡선을 생성하기 위해 거리에 대한 각 별의 속도를 표시했습니다. 회전 곡선은 은하 중심으로부터 주어진 거리에서 물질이 얼마나 빨리 회전하는지를 나타내는 천문학의 표준 그래프입니다. 이 곡선의 모양은 과학자들에게 은하 전체에 가시 물질과 암흑 물질이 얼마나 많이 분포되어 있는지에 대한 아이디어를 제공할 수 있습니다. MIT 물리학과 조교수인 Lina Necib은 "우리가 보고 정말 놀랐던 것은 이 곡선이 일정 거리까지 평평하고 평평하게 유지되다가 갑자기 급격하게 변하기 시작했다는 것입니다."라고 말했습니다. "이것은 외부 별이 예상보다 약간 느리게 회전하고 있음을 의미하며 이는 매우 놀라운 결과입니다."
질량이 있는 은하계 중력 코어 라이터 MIT 물리학자들의 연구에 따르면 우리은하의 중력 핵은 이전에 생각했던 것보다 질량이 더 가볍고 암흑 물질이 덜 포함될 수 있다고 합니다. 출처: ESA/Gaia/DPAC, 편집: MIT News
도전적인 암흑 물질 이론 팀은 새로운 회전 곡선을 외부 별의 속도 저하를 설명할 수 있는 암흑 물질의 분포로 변환했으며 결과 지도가 예상보다 더 가벼운 은하 핵을 생성한다는 것을 발견했습니다. 즉, 은하수의 중심은 과학자들이 생각했던 것보다 밀도가 낮고 암흑 물질도 적을 수 있습니다. Necib은 “이로 인해 이 결과는 다른 측정 결과와 긴장 관계가 됩니다.”라고 말했습니다.
"어딘가에서 수상한 일이 벌어지고 있는데, 그것이 어디에 있는지 알아내고 실제로 은하수의 일관적인 그림을 그리는 것은 정말 신나는 일입니다." 팀은 이번 달 왕립학회지(Royal Society Journal)의 월간 공지 에 그 결과를 보고했습니다 . Necib을 포함한 이 연구의 MIT 공동 저자는 첫 번째 저자인 Xiaowei Ou, Anna-Christina Eilers 및 Anna Frebel입니다. “무(無) 속에서” 우주의 대부분의 은하와 마찬가지로 은하수도 소용돌이 속의 물처럼 회전하며, 그 회전은 부분적으로 디스크 내에서 소용돌이치는 모든 물질에 의해 주도됩니다. 1970년대에 천문학자 베라 루빈(Vera Rubin)은 순전히 눈에 보이는 물질만으로는 움직일 수 없는 방식으로 은하가 회전한다는 것을 처음으로 관찰했습니다. 그녀와 동료들은 별의 원형 속도를 측정한 결과 회전 곡선이 놀라울 정도로 평평하다는 사실을 발견했습니다.
즉, 별의 속도는 거리에 따라 감소하는 것이 아니라 은하 전체에서 동일하게 유지됩니다. 그들은 다른 유형의 보이지 않는 물질이 먼 별에 작용하여 별을 더 밀어붙이는 것이 틀림없다고 결론지었습니다. 회전 곡선에 대한 루빈의 연구는 암흑 물질의 존재에 대한 최초의 강력한 증거 중 하나였습니다. 암흑 물질은 우주의 모든 별과 기타 눈에 보이는 물질보다 더 큰 것으로 추정되는 눈에 보이지 않고 알려지지 않은 존재입니다. 그 이후로 천문학자들은 멀리 떨어진 은하계에서도 비슷한 평평한 곡선을 관찰해 왔으며, 이는 암흑 물질의 존재를 더욱 뒷받침해 왔습니다.
최근에야 천문학자들은 별을 이용해 우리 은하의 회전 곡선을 도표화하려고 시도했습니다. Ou는 “은하 내부에 있을 때는 회전 곡선을 측정하기가 더 어렵다는 것이 밝혀졌습니다.”라고 말했습니다. Gaia 데이터의 새로운 통찰력 2019년 MIT 물리학과 조교수인 안나-크리스티나 에일러스(Anna-Christina Eilers)는 가이아 위성이 공개한 이전 데이터 배치를 사용하여 은하수의 회전 곡선을 도표화하는 작업을 했습니다 . 해당 데이터 릴리스에는 은하 중심에서 최대 25킬로파섹, 즉 약 81,000광년 떨어진 별이 포함되었습니다. 이러한 데이터를 바탕으로 Eilers는 은하수의 회전 곡선이 다른 멀리 떨어진 은하들과 유사하게 약간 감소하기는 하지만 평평한 것으로 나타났으며 추론에 따르면 은하계의 중심에는 높은 밀도의 암흑 물질이 있을 가능성이 높습니다. 그러나 망원경이 새로운 데이터 배치를 공개함에 따라 이러한 견해는 이제 바뀌었습니다. 이번에는 은하 중심에서 거의 100,000광년 떨어진 30킬로파섹에 달하는 별을 포함합니다. “이런 거리에서 우리는 별이 희미해지기 시작하는 은하계의 가장자리에 바로 있습니다.”라고 Frebel은 말합니다.
“우리가 실제로는 무(無) 속에 있는 이 외부 은하계에서 물질이 어떻게 움직이는지 탐구한 사람은 아무도 없었습니다.” 이상한 긴장감 Frebel, Necib, Ou 및 Eilers는 Gaia의 새로운 데이터에 뛰어들어 Eilers의 초기 회전 곡선을 확장하려고 했습니다. 분석을 개선하기 위해 팀은 밝기, 온도, 원소 구성과 같은 은하수에 있는 700,000개 이상의 별의 매우 상세한 특성을 측정하는 Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment(Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment)의 측정으로 Gaia의 데이터를 보완했습니다. "우리는 이 모든 정보를 알고리즘에 입력하여 별의 거리를 더 잘 추정할 수 있는 연결을 학습하려고 합니다"라고 Ou는 설명합니다. "이것이 우리가 더 먼 거리로 나아갈 수 있는 방법입니다." 팀은 33,000개 이상의 별에 대한 정확한 거리를 설정하고 이러한 측정을 사용하여 은하수 전체에 약 30킬로파섹에 걸쳐 흩어져 있는 별의 3차원 지도를 생성했습니다. 그런 다음 그들은 이 지도를 원형 속도 모델에 통합하여 은하계의 다른 모든 별의 분포를 고려할 때 하나의 별이 얼마나 빨리 이동해야 하는지 시뮬레이션했습니다. 그런 다음 그들은 은하수의 업데이트된 회전 곡선을 생성하기 위해 차트에 각 별의 속도와 거리를 표시했습니다.
Necib은 “여기서 이상한 점이 생겼습니다.”라고 말했습니다. 연구팀은 이전 회전 곡선처럼 완만하게 하락하는 대신 새로운 곡선이 바깥쪽 끝에서 예상보다 더 강하게 하락하는 것을 관찰했습니다. 이러한 예상치 못한 침체는 별들이 특정 거리까지 빠르게 이동할 수 있지만 가장 먼 거리에서는 갑자기 속도가 느려진다는 것을 암시합니다. 외곽의 별들은 예상보다 더 느리게 이동하는 것처럼 보입니다. 은하계 미스터리 탐험 연구팀은 이 회전 곡선을 은하계 전체에 존재해야 하는 암흑 물질의 양으로 변환했을 때, 은하계의 핵에는 이전에 추정된 것보다 암흑 물질이 덜 포함되어 있을 수 있음을 발견했습니다.
Necib은 "이 결과는 다른 측정값과 긴장 관계에 있습니다."라고 말했습니다. “이 결과를 실제로 이해하면 깊은 영향을 미칠 것입니다. 이는 은하 원반 가장자리 바로 너머에 더 많은 숨겨진 질량이 존재하거나 우리 은하의 평형 상태를 재검토하게 될 수 있습니다. 우리는 은하수와 유사한 은하에 대한 고해상도 시뮬레이션을 사용하여 향후 작업에서 이러한 답을 찾으려고 노력하고 있습니다."
참조: Xiaowei Ou, Anna-Christina Eilers, Lina Necib 및 Anna Frebel의 "원형 속도 곡선에서 추론된 은하수의 암흑물질 프로파일", 2024년 1월 8일, 왕립천문학회 월간 공지 . DOI: 10.1093/mnras/stae034 이 연구는 부분적으로 국립과학재단(National Science Foundation)의 자금 지원을 받았습니다.
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메모 2402050529 나의 사고실험 qpeoms 스토리텔링
qpeoms를 아인쉬타인의 중력이론으로 해석하면 그릇에 담긴 물중력 위에 떠있는 중심체가 qpeoms.main에 있는 공간처럼 보인다. 그곳은 질량이 아닌 zz'의 중심점이다. zz'.vixer, quxer(qixer,qvixer)는 반드시 그곳을 지나가야 한다. 중력장은 vix(qux).zz'.main.space를 가지며 블랙홀의 중력장의 질량을 등고선을 만들며 smolas.neutron_star들을 분산 시킨다. 허허.
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Memo 2402050529 My thought experiment qpeoms storytelling
If qpeoms is interpreted in terms of Einstein's theory of gravity, the central body floating on the gravity of water in a bowl looks like the space in qpeoms.main. That is the center point of zz', not the mass. zz'.vixer, quxer(qixer,qvixer) must pass there. The gravitational field has vix(qux).zz'.main.space, contours the mass of the black hole's gravitational field and disperses smolas.neutron_stars. haha.
Sample oms.vix.a (standard2)
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