.How Lasers Recreated a Cosmic Shockwave – And Solved a 40-Year Mystery of Particle Acceleration
http://blog.naver.com/mssoms
http://jl0620.blogspot.com
https://www.facebook.com/junggoo.lee.54
Starship version space science
.How Lasers Recreated a Cosmic Shockwave – And Solved a 40-Year Mystery of Particle Acceleration
레이저가 우주 충격파를 재현하고 40년간의 입자 가속 미스터리를 해결한 방법
중국 과학기술 대학교2025년 4월 24일2개의 댓글4분 읽기 페이스북 지저귀다 핀터레스트 전보 공유하다 우주 입자 가속 예술 개념 과학자들은 실험실에서 우주 충격파를 재현하여 마침내 우주의 미스터리를 해결했습니다. 바로 우주 전역에 있는 강력한 입자 가속기에서 이온이 어떻게 처음으로 속도를 얻는가 하는 것입니다. 출처: SciTechDaily.com 천체물리학의 획기적인 도약으로, 중국 연구진은 실험실에서 강력한 무충돌 충격으로 이온을 가속하는 핵심 우주 과정을 재현했습니다.
강력한 레이저를 사용하여 우주와 유사한 환경을 시뮬레이션함으로써, 그들은 고속 이온 빔을 포착하고, 충격파 서핑이 아닌 충격 드리프트 가속이 이러한 에너지 증가의 주요 원인이라는 수십 년 된 이론을 확인했습니다. 이 발견은 실험실 물리학을 우주선이나 초신성 잔해와 같은 심우주 현상과 연결하여 핵융합 에너지와 우주 과학 모두에서 획기적인 발전을 이룰 수 있는 길을 열어줍니다. 실험실에서 관찰된 입자 가속의 획기적인 발전 중국과학기술대학교(USTC) 과학자들이 레이저로 생성된 자화된 무충돌 충격파의 반사로 인한 이온 가속을 실험실에서 최초로 직접 관찰했습니다. 이 중요한 발견은 이온이 초임계 충격파에서 반사되어 에너지를 얻는 방식을 밝혀냈습니다.
이는 우주 전역에 걸쳐 고에너지 입자를 가속하는 페르미 가속 과정의 중요한 단계입니다. 이 연구 결과는 Science Advances 에 게재되었습니다 . 무충돌 충격파는 대전된 입자를 극한 에너지로 가속하는 것으로 알려진 강력한 천체물리 현상입니다. 이 입자들은 충격파 전선을 반복적으로 통과하면서 속도를 얻고, 통과할 때마다 에너지가 증가합니다. 그러나 과학자들은 오랫동안 의문을 품어 왔습니다. 바로 입자들이 어떻게 이러한 가속 주기를 시작할 초기 추진력을 얻는가 하는 것입니다.
충격 드리프트 가속(SDA)과 충격 서핑 가속(SSA)이라는 두 가지 주요 이론이 제시되었지만, 우주 기반 관측과 기존 실험실 실험의 한계로 인해 이 문제는 해결되지 않았습니다. 레이저 구동 자기화 무충돌 충격 실험 레이저 구동 자기화 무충돌 충격 실험. 출처: Hui-bo Tang et al.
고출력 레이저를 이용한 우주 환경 재현 이 문제를 해결하기 위해 중국 선광-II 레이저 시설의 연구원들은 천체물리학적 충격파의 축소 버전을 재현했습니다. 고출력 레이저를 사용하여 자화된 주변 플라즈마를 생성 하고 그 안에 빠르게 움직이는 "피스톤" 플라즈마를 발사했습니다. 피스톤 플라즈마가 초속 400km 이상의 속도로 충돌하자 지구 근처에서 발견되는 것과 유사한 초임계 준수직 충격파가 발생했습니다. 연구팀은 광학 간섭계와 이온 비행시간 진단과 같은 첨단 도구를 사용하여 충격파의 구조와 거동을 측정했습니다. 그들은 초당 1,100~1,800km의 속도로 상류로 이동하는 고속 이온 빔을 관찰했는데, 이는 충격파 자체보다 최대 4배 빠른 속도였습니다. 이 이온 시그니처는 지구의 활형 충격파에서 관찰된 것과 거의 일치했지만, 여기에서는 비교할 수 없을 만큼 정밀하게 포착되었습니다.
실험 및 1D PIC 시뮬레이션에서의 이온 속도 스펙트럼 실험 및 1D PIC 시뮬레이션에서의 이온 속도 스펙트럼. 출처: Hui-bo Tang et al.
진정한 가속 메커니즘을 정확히 파악 이 발견의 핵심은 이온 궤적과 전자기장을 추적하는 입자-세포 시뮬레이션이었습니다. 이 시뮬레이션은 반사된 이온이 주로 충격파의 운동 전기장을 통해 에너지를 얻는다는 것을 밝혀냈는데, 이는 SDA의 특징입니다. 반사 과정에서 이온은 충격파의 정전기장 및 압축 자기장 모두와 상호 작용하여 충격파 전면을 따라 수직으로 가속되었습니다. 이러한 이중 가속 메커니즘은 독특한 고속 이온 빔을 생성했습니다.
특히, 이 실험의 자기장 강도(5~6 테슬라)와 플라즈마 조건은 기존 실험실 연구와 천체물리학적 충격파 사이의 간극을 메워 우주 관측 결과와의 직접적인 비교를 가능하게 했습니다. 결정적으로, 이 결과는 SSA가 지배적인 과정임을 배제함으로써 수십 년간 이어져 온 논쟁을 종식시켰습니다. 우주선과 실제 응용 분야에 대한 의미 이온 주입에서 SDA의 역할을 확인함으로써, 이 연구는 우주선 기원과 초신성 잔해 해석에 사용되는 모델의 타당성을 입증합니다.
또한, 재현 가능하고 조정 가능한 충격 플랫폼인 이 실험의 설계는 제어된 조건에서 고에너지 입자 동역학을 연구하는 새로운 도구를 제공합니다. 잠재적인 응용 분야로는 자기장을 통해 빔 품질을 향상시킬 수 있는 레이저 구동 이온 가속기 최적화, 그리고 충격으로 인한 불안정성을 완화하여 관성 가둠 핵융합을 개선하는 것이 있습니다. 우주의 궁극적인 가속기를 향하여 이 획기적인 발견은 우주 입자 가속에 대한 우리의 이해를 증진시킬 뿐만 아니라, 실험실 실험이 우주 탐사를 어떻게 보완할 수 있는지 보여줍니다.
연구자들이 이러한 방법론을 개선함에 따라, 향후 연구에서는 반복적인 반사가 우주선에서 관측되는 극한의 에너지를 어떻게 생성하는지 밝혀낼 수 있을 것이며, 이를 통해 인류는 우주에서 가장 강력한 가속기의 원리를 해독하는 데 한 걸음 더 다가갈 수 있을 것입니다.
참고 자료: Hui-bo Tang, Yu-fei Hao, Guang-yue Hu, Quan-ming Lu, Chuang Ren, Yu Zhang, Ao Guo, Peng Hu, Yu-lin Wang, Xiang-bing Wang, Zhen-chi Zhang, Peng Yuan, Wei Liu, Hua-chong Si, Chun-kai Yu, Jia-yi Zhao, Jin-can Wang, Zhe Zhang, Xiao-hui Yuan, Da-wei Yuan, Zhi-yong Xie, Jun Xiong, Zhi-heng Fang, Jian-cai Xu, Jing-Jing Ju, Guo-qiang Zhang, Jian-Qiang Zhu, Ru-xin Li 및 Zhi-zhan Xu, 2025년 2월 12일, Science Advances . DOI: 10.1126/sciadv.adn3320
메모 2504251216_소스1.분석중【】
_【1-3】빅뱅이론에 반기를 든, 최근에는 논문은 연속적인 폭발로 인하여 우주가 발생했다는 가설이론이 등장했다.
자료1.
https://scitechdaily.com/no-big-bang-a-theory-of-repeating-bursts-could-explain-everything/
메모 2504222023_소스1.분석중【】
1.
그의 모델은 단일 빅뱅 대신 , 우주가 "시간적 특이점"이라고 불리는 일련의 불연속적인 사건들, 즉 우주 전체에 걸쳐 짧은 에너지와 물질의 폭발을 통해 진화한다고 제안한다.
_【1】이 시간적 특이점의 비유는 나의 msbase에서 nk.mcell로 보여진다. 시간은 순서적이며 특이점에서 각운동량의 질량의 보기1. qpeoms.vix.blackhole(*) 가속의 폭발력을 가진다. 어허.
여기서 순서는 일련의 불연속적인 사건들을 의미하는데, 이는 보기1.qpeoms 단위 양자계 우주가 불연속적 시간차로 중첩되어 'msbase.universe를 이룬다'는 뜻이다.
ㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡ
그 연속성을 나의 qms.qvixer 이론으로 설명할 수 있었다. 이때 등장하는 무충돌 충격파는 충격 드리프트 가속(SDA)과 충격 서핑 가속(SSA)이라는 두 가지 주요 이론이 제시되었다. 물론 작은 단서들을 제시했다.
잠재적인 응용 분야로는 자기장을 통해 빔 품질을 향상시킬 수 있는 레이저 구동 이온 가속기 최적화, 그리고 충격으로 인한 불안정성을 완화하여 관성 가둠 핵융합을 개선하는 것이다. 또한 극한의 에너지, 보기2. 암흑에너지 qms가 어떻게 형성되는지 추정할 것이다. 어허.
sample qms.qvix.qcell (standard)
00000000qq=2,0
000000qq00
000000qq00
00000q00q0
000qq00000
0q0q000000
00q00q0000
0q00q00000
2000000000
00q000000q
이를 재현할 실험실에서
고출력 레이저를 사용하여 자화된 주변 플라즈마를 생성하고 그 안에 빠르게 움직이는 "피스톤" *플라즈마?를 발사했다.
*?놀고 있네! 장난하냐? 허허.
2.
고출력 레이저를 이용한 우주 환경 재현
이 문제를 해결하기 위해 레이저 시설의 연구원들은 천체물리학적 충격파의 축소 버전을 재현했다. 고출력 레이저를 사용하여 자화된 주변 플라즈마를 생성하고 그 안에 빠르게 움직이는 "피스톤" 플라즈마를 발사했다. 피스톤 플라즈마가 초속 400km 이상의 속도로 충돌하자, 지구 근처에서 발견되는 것과 유사한 초임계 준수직 충격파가 발생했다.
댓글