.Thought To Be Impossible: Scientists Propose Groundbreaking Method To Detect Single Gravitons
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.Thought To Be Impossible: Scientists Propose Groundbreaking Method To Detect Single Gravitons
불가능하다고 생각됨: 과학자들이 단일 중력자를 감지하는 획기적인 방법을 제안하다
스티븐스 공과 대학2024년 9월 23일
입자물리학 중력자 개념 스티븐스 교수 이고르 피코브스키가 이끄는 팀은 고급 양자 감지 기술을 사용하여 중력의 양자 입자인 단일 중력자를 감지하는 방법을 제안했습니다. 그들의 연구에 따르면 오랫동안 불가능하다고 여겨졌던 이 실험이 미래의 기술 발전으로 곧 실현 가능해질 수 있습니다. 출처: SciTechDaily.com
양자 감지 실험을 통해 지금까지 불가능하다고 여겨졌던 단일 중력자(중력을 구성하는 입자)를 식별할 가능성이 생겼습니다. 스티븐스 교수 이고르 피코브스키가 이끄는 팀은 최근 중력의 양자적 구성 요소로 여겨지는 개별 중력자를 감지하는 방법을 제안했습니다.
그들은 양자 기술의 발전으로 이 실험이 가까운 미래에 현실이 될 수 있다고 제안합니다. "이것은 오랫동안 불가능하다고 여겨졌던 기초적인 실험이지만, 우리는 그것을 해낼 수 있는 방법을 찾았다고 생각합니다." 스톡홀름 대학교와 제휴한 스티븐스 물리학 교수 이고르 피코브스키의 말이다. 피코브스키는 1학년 대학원생 제르맹 토바르, 토마스 바이텔, 박사후 연구원 스리나스 마니칸단으로 구성된 팀을 이끌었습니다. "양자 감지로 단일 중력자 감지"에 대한 그들의 결과는 이번 주 Nature Communications 에 게재되었습니다.
우주의 구조를 형성하는 이해하기 힘든 입자들 중력은 그저 작동합니다 . 물체가 떨어지고, 행성이 서로를 공전합니다. 100년 이상 전에 아인슈타인은 중력을 공간과 시간의 변화로 설명함으로써 중력에 대한 우리의 이해에 혁명을 일으켰습니다. 이전에는 상상할 수 없었던 중력의 많은 효과가 이제 확인되었습니다. 시간 지연, 중력파 또는 블랙홀. 하지만 중력에는 또 다른 특별한 점이 있습니다.
우리는 지금까지 중력의 "고전적" 버전만 보았지만, 다른 모든 힘은 양자 이론으로 설명됩니다. 물리학의 성배 중 하나는 오랫동안 중력을 양자 역학과 연결하는 것이었지만, 그 문제는 여전히 해결되지 않았습니다.
-중력의 양자 이론에서 우리는 특정 단일 분할 불가 입자가 발생할 것으로 예상합니다. 그래비톤 양자 센서 중력은 중력자라고 불리는 미세한 양자 빌딩 블록으로 구성되어 있다고 생각되지만, 지금까지는 관찰하기에는 너무 애매한 것으로 판명되었습니다.
Pikovski Research Group의 새로운 발견에 따르면 차세대 양자 센서는 단 하나만 잡을 수 있습니다. 출처: Pikovski Research Group
물리학자들은 이런 이해하기 힘든 입자를 중력자라고 명명했습니다 . 중력의 구성 요소로 생각하면 됩니다. 원자가 물질의 구성 요소인 것처럼요. 이론적으로 블랙홀 충돌과 같은 거대한 우주적 사건으로 인해 지구를 자주 통과하는 중력파는 엄청난 수의 중력자로 구성되어 있습니다. LIGO 와 같은 인상적인 대형 검출기는 이제 그러한 중력파의 존재를 확인할 수 있습니다. 하지만 중력자는 역사상 한 번도 감지된 적이 없습니다. 심지어 중력자를 발견한다는 생각조차 오랫동안 불가능하다고 여겨졌습니다. 하지만 이제는 바뀌었을 수도 있습니다.
피코브스키의 팀은 기존의 물리적 감지 기술(음향 공진기라고 불리는 기본적으로 무거운 원통형)을 결합하고, 이를 개선된 에너지 상태 감지 방법(양자 감지라고도 함)에 맞추는 솔루션을 제안했습니다. "우리의 해결책은 아인슈타인이 빛의 양자 이론을 이끌어낸 광전 효과와 비슷합니다."라고 피코브스키는 설명합니다. "단지 중력파가 전자기파를 대체했을 뿐입니다. 핵심은 물질과 파동 사이에서 에너지가 불연속적인 단계로만 교환된다는 것입니다. 단일 중력자가 흡수되고 방출됩니다." 하지만 이를 어떻게 감지할 수 있을까?
-스톡홀름에 있는 노르딕 이론물리학 연구소의 박사후 연구원인 마니칸단은 "우리는 재료를 냉각한 다음 단일 단계에서 에너지가 어떻게 변하는지 모니터링해야 하며, 이는 양자 감지를 통해 달성할 수 있습니다."라고 말합니다. “물질에서 이러한 양자 도약을 관찰함으로써 우리는 중력자가 흡수되었다는 것을 추론할 수 있습니다.”
현재 스톡홀름 대학교 대학원생인 토바르가 덧붙여 말했습니다. “우리는 그것을 '중력-음성 효과'라고 부릅니다.” 연구팀이 제안한 혁신 중 하나는 LIGO(미국의 두 시설로 구성된 천문대)에서 사용 가능한 데이터를 사용하는 것입니다. LIGO는 최근 중력파의 존재를 확인한 곳입니다. "LIGO 관측소는 중력파를 감지하는 데 매우 뛰어나지만, 단일 중력자를 포착할 수는 없습니다." 스티븐스 박사과정 학생인 베이텔이 말했습니다. "하지만 우리는 그들의 데이터를 사용하여 제안된 검출기와 교차 상관관계를 분석하여 단일 중력자를 분리할 수 있습니다."
우주 충돌, 무거운 실린더, 양자 센서 피코브스키 팀은 어떻게 이 독창적인 실험을 설계했을까? 수학과 창의성이 많았고, 최근 기술의 발전으로 큰 도움을 받았다. "수년에 걸쳐 많은 물리학자들이 이에 대해 생각했지만, 답은 항상 동일했습니다. 불가능하다는 것이었습니다."라고 피코브스키는 말합니다. "몇 개의 원자를 넘어서는 양자 실험을 상상하는 것은 불가능했고, 중력자와는 거의 상호 작용하지 않았습니다." 하지만 이제 게임은 바뀌었습니다.
과학자들은 최근 거시적 물체에서 양자 효과를 만들고 관찰하기 시작했습니다. 피코브스키는 이러한 거시적 양자 물체가 단일 중력자 시그니처를 보는 데 이상적이라는 것을 깨달았습니다. 이들은 중력과 훨씬 더 강하게 상호 작용하며, 이러한 물체가 어떻게 불연속적인 단계로 에너지를 흡수하고 방출하는지 감지할 수 있습니다. 팀은 가능한 실험을 생각하기 시작했습니다.
지구에서 이전에 측정된 중력파의 데이터, 예를 들어 2017년에 맨해튼 크기(하지만 초고밀도)의 두 먼 중성자별의 충돌로 인해 도달한 데이터를 사용하여 단일 중력자의 흡수 확률을 최적화하는 매개변수를 계산했습니다. "이 측정은 Weber 바와 유사한 장치를 사용하여 수행할 수 있습니다." Manikandan이 말했습니다. Weber 막대는 두껍고 무거운(최대 1톤) 원통형 막대로, 발명가인 뉴저지 출신 Joseph Weber의 이름을 따서 명명되었습니다. 이 막대는 광학 기반 탐지 기술이 널리 퍼지면서 최근에 사용이 중단되었지만, 실제로는 물리학자의 중력자 사냥 탐험에 적합할 것입니다. 그 이유는 이들이 중력자를 흡수하고 방출할 수 있기 때문입니다 .
이는 아인슈타인이 광자(빛의 가장 작은 구성 블록)의 "자극 방출 및 흡수"라고 명명한 것과 직접적으로 유사합니다. 새롭게 설계된 양자 감지기는 가장 낮은 에너지로 냉각된 다음 중력파의 통과로 매우 약간 진동하도록 설정됩니다. 그러면 초고감도 에너지 센서가 이론적으로 이러한 진동이 어떻게 불연속적인 단계로 변했는지 포착할 수 있습니다. 각 불연속적인 변화(양자 점프라고도 함)는 단일 중력자 사건을 나타냅니다. 물론, 중력자를 잡는 데는 문제가 있습니다.
필요한 감지 기술은 아직 존재하지 않습니다 . "최근에 재료에서 양자 도약이 관찰되었지만, 아직 우리에게 필요한 질량은 아닙니다."라고 토바는 지적합니다. "하지만 기술은 매우 빠르게 발전하고 있으며, 우리는 그것을 더 쉽게 만드는 방법에 대한 아이디어가 더 많습니다." "우리는 이 실험이 성공할 것이라고 확신합니다." 토마스가 열광적으로 말했다.
"이제 중력자를 감지할 수 있다는 것을 알게 되었으므로 적절한 양자 감지 기술을 더욱 개발하려는 동기가 생겼습니다. 운이 좋으면 곧 단일 중력자를 포착할 수 있을 것입니다." 하지만 새로운 양자 기술이 중요한 반면, 이 결과에 대한 영감은 다른 곳에서 왔습니다. Pikovski는 "양자 중력은 아직 풀리지 않았고, 그 완전한 영광 속에서 시험하기에는 너무 어렵다는 것을 알고 있습니다."라고 말합니다. "하지만 과학자들이 100년 전 빛의 양자로 했던 것처럼, 우리는 이제 첫 걸음을 내딛을 수 있습니다."
참고문헌: Germain Tobar, Sreenath K. Manikandan, Thomas Beitel 및 Igor Pikovski의 "Detecting single gravitons with quantum sensing", 2024년 8월 22일, Nature Communications . DOI: 10.1038/s41467-024-51420-8
메모 2409240617
1.
중력자 정의역()이 존재하고 관측된다면, qms.qvixer.steproading으로 나타날거다.
2.
이들은 tsp 암흑에너지 qms에서 발현되어 거대입자로 특정 단일 분할 불가 입자가 발생할 것으로 보여지며 msbase에 tsp거대 쿼크입자에서 zsp물질로 변하면서 msbase, 암흑물질 msoss로 흡수될 것이다. 허허.
mssoms 메모 2409240436
나는 방금 중력자가 zsp일 것으로 과감히 정의역()을 세워본다. 어허. 그동안 나의 과학적 추론의 통찰력은 나의 정의역()을 통해 거의 엇비슷하게 들어맞고 있다. 나는 수십년간 숫자더미.질량더미 마방진을 평생연구했다. 지금은 노년기이고 운이 좋으면 몇년이내 qpeoms 우주론을 메모 스토리텔링이 완성될듯 하다. 허허.
나의 정의역()은 순전히 개인적인 통찰력에서 발현되었다.
은하는 msbase(), 암흑물질계는 msoss(), vixer는 블랙홀(), vixxer는 중성자 별(), 블랙홀의 사건의 경계선은 zz'(), 암흑에너지()는 qms.qvix.tsp,supernova, qvixer()은 양자 얽힘의 특이점, zsp, standard model particle,...
소스1. 편집
중력은 중력자라고 불리는 미세한 양자 빌딩 블록으로 구성되어 있다고 생각되지만, 지금까지는 관찰하기에는 너무 애매한 것으로 판명되었다.
물리학자들은 이런 이해하기 힘든 입자를 중력자라고 명명했다 . 중력의 구성 요소로 생각하면 됩니다. 원자가 물질의 구성 요소인 것처럼요. 이론적으로 블랙홀 충돌과 같은 거대한 우주적 사건으로 인해 지구를 자주 통과하는 중력파는 엄청난 수의 중력자로 구성되어 있다. LIGO 와 같은 인상적인 대형 검출기는 이제 그러한 중력파의 존재를 확인할 수 있다. 하지만 중력자는 역사상 한 번도 감지된 적이 없다. 심지어 중력자를 발견한다는 생각조차 오랫동안 불가능하다고 여겨졌다.
하지만 이제는 바뀌었을 수도 있다.
피코브스키의 팀은 기존의 물리적 감지 기술(음향 공진기라고 불리는 기본적으로 무거운 원통형)을 결합하고, 이를 개선된 에너지 상태 감지 방법(양자 감지라고도 함)에 맞추는 솔루션을 제안했다.
"우리의 해결책은 아인슈타인이 빛의 양자 이론을 이끌어낸 광전 효과와 비슷합니다."라고 피코브스키는 설명합니다. "단지 중력파가 전자기파를 대체했을 뿐이다. 핵심은 물질과 파동 사이에서 에너지가 *불연속적인 단계로만 교환된다는 것이다.
ㅡ *qpeoms()의 불연속성 때문일 것이다. 단일 중력자가 msbase에 흡수되고 방출되어 전자기파 중력파처럼 연속성을 가지게 한다. 어허. 말되지..허허.
하지만 이를 어떻게 감지할 수 있을까?
스톡홀름에 있는 노르딕 이론물리학 연구소의 박사후 연구원인 마니칸단은 "우리는 재료를 냉각한 다음 단일 단계에서 에너지가 어떻게 변하는지 모니터링해야 하며, 이는 양자 감지를 통해 달성할 수 있다."라고 말한다.
“물질에서 이러한 양자 도약을 관찰함으로써 우리는 중력자가 흡수되었다는 것을 추론할 수 있다.” 현재 스톡홀름 대학교 대학원생인 토바르가 덧붙여 말했습니다. “우리는 그것을 '중력-음성 효과'라고 부릅니다.”
ㅡ그런데 나는 흡수체를 msbase(은하)로 보고 있음이여. 허허.
이런식으로 미래의 과학은 나의 정의역()을 통해 재해석되어진다. 믿거나 말거나...하하하.
- In the quantum theory of gravity, we expect to see a specific single indivisible particle. Graviton quantum sensor Gravity is thought to be made up of tiny quantum building blocks called gravitons, but so far they have proven too elusive to observe.
- “We need to cool the material and then monitor how the energy changes in a single step, which we can do with quantum detection,” says Manikandan, a postdoctoral researcher at the Nordic Institute for Theoretical Physics in Stockholm. “By observing these quantum jumps in the material, we can infer that the graviton has been absorbed.”
Tovar, now a graduate student at Stockholm University, adds: “We call it the ‘gravity-negative effect.’” One of the innovations proposed by the team is to use data available from LIGO, an observatory made up of two facilities in the United States, which recently confirmed the existence of gravitational waves. “The LIGO observatory is very good at detecting gravitational waves, but it can’t detect a single graviton,” says Stevens PhD student Beitel. "But we can isolate a single graviton by analyzing the cross-correlation with their data and the proposed detector."
Note 2409240617
1.
If the graviton domain exists and is observed, it will appear as qms.qvixer.steproading.
2.
They are expected to be generated from tsp dark energy qms and generate a specific single indivisible particle as a massive particle, and will be absorbed into msbase, dark matter msoss as they change from tsp massive quark particles to zsp matter. Hehe.
mssoms Note 2409240436
I just boldly set the domain as zsp graviton. Hehe. My scientific inference insight has been almost exactly matching my domain for decades. I have been studying the magic square of numbers and mass piles for decades. I'm old now and if I'm lucky, I think I'll be able to complete the qpeoms cosmology memo storytelling in a few years. Hehe.
My domain() is purely derived from personal insight.
Galaxy is msbase(), dark matter system is msoss(), vixer is black hole(), vixxer is neutron star(), the boundary of black hole event is zz'(), dark energy() is qms.qvix.tsp, supernova, qvixer() is singularity of quantum entanglement, zsp, standard model particle,...
Source 1. Edit
Gravity is thought to be made of tiny quantum building blocks called gravitons, but so far it has proven too elusive to observe.
Physicists have named these elusive particles gravitons. Think of them as the building blocks of gravity, just as atoms are the building blocks of matter. In theory, gravitational waves that frequently pass through the Earth due to massive cosmic events such as black hole collisions are made up of a huge number of gravitons. Impressive large detectors like LIGO can now confirm the existence of such gravitational waves. But gravitons have never been detected in history. Even the idea of detecting them was long thought impossible.
But that may now have changed.
Pikovski’s team has proposed a solution that combines existing physical detection techniques (basically heavy cylinders called acoustic resonators) with improved methods of detecting energy states (also known as quantum detection).
“Our solution is similar to the photoelectric effect that led to Einstein’s quantum theory of light,” Pikovski explains. "Gravitational waves simply replace electromagnetic waves. The point is that energy is exchanged between matter and waves only in *discontinuous steps.
ㅡ It must be because of the discontinuity of *qpeoms(). A single graviton is absorbed and released into the msbase, making it continuous like an electromagnetic gravitational wave. Oh, my. It makes no sense.. Hehe.
But how can we detect this?
"We have to cool the material and then monitor how the energy changes in single steps, and this can be achieved through quantum detection," says Manikandan, a postdoctoral researcher at the Nordic Institute for Theoretical Physics in Stockholm.
"By observing these quantum jumps in the material, we can infer that the graviton has been absorbed," adds Tovar, now a graduate student at Stockholm University. "We call it the 'gravity-negative effect.'" -But I see the absorber as msbase (galaxy). Hehe.
In this way, future science is reinterpreted through my domain(). Believe it or not...hahaha.
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