.This Strange Motion Keeps Appearing Everywhere – Even in High-Energy Collisions
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이 이상한 운동은 고에너지 충돌에서도 모든 곳에서 계속 나타납니다
외 트뵈시 로란드 대학교(Eötvös Lorand University)2025년 2월 21일 중이온 충돌에서 파이온의 레비 워크 고에너지 입자 충돌은 자연, 경제, 기후 과학에서도 발견되는 운동 패턴인 레비 워크를 보인다. ELTE 연구자들은 주요 입자 가속기의 시뮬레이션과 데이터를 사용하여 이를 확인했다. 그들의 발견은 전통적인 가정에 도전하고 핵물리학을 더 광범위한 과학 분야와 연결한다. 출처: Mate Csanad / ELTE Eötvös Loránd University
고에너지 핵 충돌에서 입자는 레비워크라고 알려진 패턴을 따르는 방식으로 움직이는데, 이는 많은 과학 분야에서 발견되는 운동입니다. 수학자 폴 레비의 이름을 딴 레비 워크(또는 어떤 경우에는 레비 플라이트)는 자연과 다양한 과학적 과정에서 볼 수 있는 무작위적인 움직임의 유형을 설명합니다. 이 패턴은 포식자가 먹이를 찾는 방법부터 경제 변동, 미생물학, 화학 반응, 심지어 기후 역학에 이르기까지 다양한 현상에 나타납니다.
Lévy가 고에너지 핵 충돌을 걸어다닌다
ELTE 원자물리학과와 천체물리학 우수 프로그램(TKP)의 Dániel Kincses, Márton Nagy, Máté Csanád는 최근 연구에서 고에너지 핵 충돌에서 입자의 운동이 이와 동일한 수학적 틀을 따른다는 것을 입증했습니다. 그들의 연구 결과는 복잡한 시스템을 이해하는 데 있어 Lévy walks의 광범위하고 학제간적 중요성을 강조합니다. ELTE의 박사후 연구원인 다니엘 킨세스는 "우리의 시뮬레이션 기반 연구에 따르면 입자의 경로를 따르면 단계의 길이와 최종 위치의 분포가 레비 워크의 수학과 일치한다는 것이 밝혀졌습니다."라고 요약했습니다.
입자 가속기의 실험적 증거 Communications Physics 에 최근 게재된 연구에서는 ELTE 연구자들이 수년에 걸쳐 여러 대규모 실험에서 관찰한 결과를 확인했습니다. 이론적 모델을 기반으로 한 수치 시뮬레이션을 사용하여 연구 결과는 CERN SPS (NA61 실험), BNL RHIC(PHENIX 및 STAR 실험), CERN LHC(CMS 실험)를 포함한 여러 주요 입자 가속기에서 ELTE가 측정한 데이터와 긴밀하게 일치합니다.
이 연구는 충돌 후 입자 위치의 분포가 정규(가우스) 분포를 따르지 않고 대신 느리게 감소하는 레비 안정 분포를 따른다는 것을 보여줍니다. ELTE의 마테 차나드 교수는 "이것은 또한 프로세스의 역학이 생물학에서 지구 과학, 경제학에 이르기까지 다른 많은 과학 분야에서 관찰되는 것과 유사하다는 것을 의미합니다."라고 덧붙였습니다.
핵 충돌 다이어그램 크레딧: ELTE Eötvös Loránd University
비슷한 질문을 다루는 중이온 물리학의 하위 분야는 펨토스코피라고 불리는데, 이는 핵 충돌의 시공간적 구조에 대한 펨토초 규모의 탐구를 다루기 때문입니다. ELTE의 연구자들은 펨토스코피 분야의 최전선에 있으며, 실험적, 이론적으로 관련 연구에 참여하고 주요 국제 컨퍼런스에서 관련 결과를 정기적으로 발표합니다. 최근에 출판된 논문은 관찰된 레비 분포의 기원을 밝혀 실험 연구에 새로운 방향을 제시할 수도 있습니다.
참조: Dániel Kincses, Márton Nagy 및 Máté Csanád의 "중이온 충돌 시 Lévy walk of pions", 2025년 2월 5일, Communications Physics . DOI: 10.1038/s42005-025-01973-x
메모 2502220221 소스1. 분석중_【】
_[3】참고1.2.의 분포는 함수로 표현된 두종류의 형태를 가진 안정적인 분포이다. 가우스는 종모양의 울림이고 레비는 수많은 실패가 기계에 걸려 행렬로 두꺼운 옷감만드는 면직방식이다. 국소점 희귀성의 원리(*)가 레비 방식이면 그것은 면직물 ems<msbase 분포을 만드는 것이다. 어허.
그런데 ms 분포는 그어떤 단위의 qpeoms가 중첩을 통해 정수의 순서수 차례적으로 마치 별들이 우주에 입자처럼 정교하게 제위치에 뿌려지듯 보이는 안정적인 방식이다.
우주를 설명하려면 ms 분포의 안정성으로 설명되어야 한다.
_[1】고에너지는 qms.qvix.qcell로 정의역(*)될 수 있다. 이는 분명히 1-1.)레비워크를 가진 패턴이다. 중요한 점은 그 qms 고에너지가 암흑에너지로 나의 이론에서는 정의역(*)되고 있다. 어허. 무한 연쇄충돌로도 msbase에 레비분포 매핑으로 참여한다는 점이다. 어허.
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1.
[1]이 이상한 운동은 고에너지 충돌에서도 모든 곳에서 계속] 나타난다. 고에너지 입자 충돌은 자연, 경제, 기후 과학에서도 발견되는 운동 패턴인 레비 워크를 보인다.
ELTE 연구자들은 주요 입자 가속기의 시뮬레이션과 데이터를 사용하여 이를 확인했다. 그들의 발견은 전통적인 가정에 도전하고 핵물리학을 더 광범위한 과학 분야와 연결한다.
고에너지 핵 충돌에서 입자는 레비워크라고 알려진 패턴을 따르는 방식으로 움직이는데, 이는 많은 과학 분야에서 발견되는 운동이다.
1-1.)
수학자 폴 레비의 이름을 딴 레비 워크(또는 어떤 경우에는 레비 플라이트)는 자연과 다양한 과학적 과정에서 볼 수 있는 무작위적인 움직임의 유형을 설명한다. 이 패턴은 포식자가 먹이를 찾는 방법부터 경제 변동, 미생물학, 화학 반응, 심지어 기후 역학에 이르기까지 다양한 현상에 나타난다.
1-2.Lévy가 고에너지 핵 충돌을 걸어다닌다
최근 연구에서 고에너지 핵 충돌에서 입자의 운동이 이와 동일한 수학적 틀을 따른다는 것을 입증했다. 그들의 연구 결과는 복잡한 시스템을 이해하는 데 있어 Lévy walks의 광범위하고 학제간적 중요성을 강조한다.
시뮬레이션 기반 연구에 따르면 입자의 경로를 따르면 단계의 길이와 최종 위치의 분포가 레비 워크의 수학과 일치한다.
2.입자 가속기의 실험적 증거
연구에서는 ELTE 연구자들이 수년에 걸쳐 여러 대규모 실험에서 관찰한 결과를 확인했다. 이론적 모델을 기반으로 한 수치 시뮬레이션을 사용하여 연구 결과는 CERN SPS (NA61 실험), BNL RHIC(PHENIX 및 STAR 실험), CERN LHC(CMS 실험)를 포함한 여러 주요 입자 가속기에서 ELTE가 측정한 데이터와 긴밀하게 일치한다.
3.
이 연구는 충돌 후 [3]입자 위치의 분포가 정규(가우스) 분포를 따르지 않고 대신 느리게 감소하는 레비 안정 분포]를 따른다는 것을 보여준다. 이것은 또한 프로세스의 역학이 생물학에서 지구 과학, 경제학에 이르기까지 다른 많은 과학 분야에서 관찰되는 것과 유사하다는 것을 의미하다.
비슷한 질문을 다루는 중이온 물리학의 하위 분야는 펨토스코피라고 불리는데, 이는 핵 충돌의 시공간적 구조에 대한 펨토초 규모의 탐구를 다루기 때문이다. ELTE의 연구자들은 펨토스코피 분야의 최전선에 있으며, 실험적, 이론적으로 관련 연구에 참여하고 주요 국제 컨퍼런스에서 관련 결과를 정기적으로 발표한다. 최근에 출판된 논문은 관찰된 레비 분포의 기원을 밝혀 실험 연구에 새로운 방향을 제시할 수도 있다.
참고1.가우스분포
확률론과 통계학에서 정규 분포 또는 가우스 분포는 연속 확률 분포의 하나이다. 정규분포는 수집된 자료의 분포를 근사하는 데에 자주 사용되며, 이것은 중심극한정리에 의하여 독립적인 확률변수들의 평균은 정규분포에 가까워지는 성질이 있기 때문이다.
참고2.레비 분포
Lévy 분포의 특성 함수는 다음과 같다.
특성 함수는 안정 분포에 사용된 것과 동일한 형태로도 작성될 수 있다.
이동되지 않은 Lévy 분포의 n 번째 모멘트는 다음과 같이 공식적으로 정의된다.
모든 것에 대해 갈라지는 그래서 Lévy 분포의 정수 모멘트는 존재하지 않습니다(일부 분수 모멘트만 존재).
모멘트 생성 함수는 다음과 같이 공식적으로 정의됩니다.
그러나 이것은 다음과 다릅니다. 따라서 0 근처의 구간에서 정의되지 않으므로 모멘트 생성 함수는 실제로 정의되지 않는다.
정규 분포를 제외한 모든 안정 분포 와 마찬가지로 확률 밀도 함수의 날개는 거듭제곱 법칙에 따라 떨어지는 무거운 꼬리 모양을 보입니다.
이는 Lévy 분포가 단순히 무거운 꼬리를 가진 것이 아니라 두꺼운 꼬리를 가진 것임을 보여준다 . 이는 다이어그램에서 설명되며, 여기서 c 의 다양한 값에 대한 확률 밀도 함수 와 로그-로그 플롯 에 표시된다 .
로그-로그 플롯에서 Lévy 분포에 대한 확률 밀도 함수
표준 Lévy 분포는 안정적 이라는 조건을 만족한다.
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