.How Speeding Particles Froze Into Darkness: A Cosmic Plot Twist Explains Dark Matter
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.How Speeding Particles Froze Into Darkness: A Cosmic Plot Twist Explains Dark Matter
빠른 입자가 어떻게 어둠 속으로 얼어붙는가: 우주적 반전이 암흑 물질을 설명한다
Morgan Kelly, Dartmouth College 작성 2025년 5월 17일, 암흑 물질 천체물리학 개념 그림. 다트머스 대학 연구진은 암흑 물질이 광속 입자로 시작되어 스핀 상호작용과 냉각을 통해 갑자기 질량을 얻었다고 주장합니다. 초전도체에서 영감을 얻은 이 이론은 암흑 물질이 우주 마이크로파 배경에 남긴 흔적을 밝힐 수 있는 검증 가능한 모델을 제시합니다. 출처: SciTechDaily.com
우리 우주를 조각하는 보이지 않는 힘인 암흑 물질이 한때 순수한 빛이었다면 어떨까요? 새로운 대담한 이론은 초기 우주의 무질량 고에너지 입자들이 충돌하고 냉각되어 갑자기 우리가 암흑 물질이라고 부르는 무겁고 느린 입자로 변했다는 것을 시사합니다.
이 모델은 이러한 믿기 힘든 변형 과정을 설명할 뿐만 아니라, 우주 마이크로파 배경 복사를 통해 예측을 검증할 수 있도록 합니다. 암흑 물질의 탄생에 대한 급진적인 아이디어 다트머스 대학교 교수이자 물리학과 수학을 복수전공한 4학년 학생이 진행한 연구에서는 우주의 모양과 구조를 결정하는 것으로 여겨지는 신비롭고 보이지 않는 물질인 암흑 물질의 기원에 대한 새로운 이론을 제안했습니다.
연구진은 Physical Review Letters 에 발표한 논문에서, 수학적 모델에 따르면 우주 초기에 고에너지 무질량 입자가 충돌하면서 암흑 물질이 형성되었을 수 있다고 보고했습니다. 이 입자들은 힘을 잃고 결합 직후 엄청난 양의 질량을 갖게 되었습니다. 가설적이기는 하지만, 암흑 물질은 가시광선 물질로는 설명할 수 없는 중력 효과를 관측하여 존재하는 것으로 추정됩니다.
과학자들은 우주 전체 질량의 85%가 암흑 물질이라고 추정합니다. 하지만 연구 저자들은 자신들의 이론이 기존 관측 데이터를 사용하여 검증할 수 있기 때문에 독특하다고 기술합니다. 그들이 암흑 물질을 구성하는 것으로 추정하는 극히 낮은 에너지 입자들은 우주를 가득 채우는 빅뱅 의 잔재 복사인 우주 마이크로파 배경 복사(CMB)에서 고유한 특징을 보일 것입니다 .
새로운 서사: 빛에서 차가운 덩어리로
논문의 수석 저자이자 물리학과 천문학 교수인 로버트 콜드웰은 "암흑 물질은 거의 질량이 없는 상대론적 입자, 거의 빛과 같은 형태로 탄생했습니다."라고 말합니다. "그건 암흑 물질이 생각했던 것과는 완전히 상반됩니다. 은하에 질량을 부여하는 차가운 덩어리죠."라고 콜드웰은 말합니다. "우리 이론은 암흑 물질이 어떻게 빛에서 덩어리로 변했는지 설명하려고 합니다."
"우리 이론의 수학적 모델은 매우 단순하기 때문에 정말 아름답습니다. 작동하도록 시스템에 많은 것을 구축할 필요가 없습니다." 연구의 첫 번째 저자인 Guanming Liang '25 초기 우주 혼돈: 광자와 유사한 입자가 풍부하다 과학자들은 137억 년 전 우주의 팽창을 촉발했다고 믿는 빅뱅으로 알려진 에너지 폭발 이후, 뜨겁고 빠르게 움직이는 입자들이 우주를 지배했습니다. 이 입자들은 빛의 기본 구성 요소, 즉 양자인 무질량 입자인 광자와 유사했습니다.
콜드웰과 이 연구의 첫 번째 저자인 관밍 량(25년 졸업)은 바로 이러한 혼돈 속에서 엄청나게 많은 수의 입자가 서로 결합했다고 이론을 세웠습니다. 그들은 이러한 무질량 입자들이 자석의 북극과 남극 사이의 인력처럼, 서로 반대되는 회전 방향에 의해 서로 당겨진다는 이론을 세웠습니다. 콜드웰과 리앙은 입자가 식으면서 스핀 불균형으로 인해 에너지가 급격히 감소했다고 말합니다. 마치 증기가 물로 빠르게 식는 것처럼 말입니다. 그 결과 과학자들은 암흑 물질을 구성하는 것으로 추정하는 차갑고 무거운 입자가 탄생했습니다.
모든 것을 바꾼 에너지 폭락 "우리 수학적 모델에서 가장 예상치 못한 부분은 고밀도 에너지와 울퉁불퉁한 저에너지를 연결하는 에너지 급강하였습니다."라고 량은 말합니다. 그는 제임스 O. 프리드먼 총장 장학생으로 3학년 때 콜드웰의 지도를 받았습니다. 콜드웰의 지도를 받는 량은 졸업 논문 연구를 진행하고 있는데, 이 연구는 Physical Review Letters 에 발표된 모델의 세부 사항을 확장 하고 향후 연구를 위한 토대를 마련합니다.
"그 단계에서 이 쌍들은 암흑 물질이 될 준비를 하고 있었던 것 같습니다."라고 콜드웰은 말합니다. "이러한 상전이는 오늘날 우리가 감지할 수 있는 풍부한 암흑 물질을 설명하는 데 도움이 됩니다. 이는 초기 우주였던 극도로 에너지가 높은 입자들의 고밀도 클러스터에서 비롯되었습니다." 초전도체에서 영감을 받은 트리거 입자 이 연구는 암흑 물질로의 전이를 시작했을 이론적 입자를 제시합니다. 하지만 과학자들은 전자라고 알려진 아원자 입자도 유사한 전이를 겪을 수 있다는 것을 이미 알고 있다고 콜드웰과 리앙은 말합니다.
저온에서 두 전자는 쿠퍼 쌍이라고 알려진 구조를 형성할 수 있는데, 이는 저항 없이 전기를 전도할 수 있으며 특정 초전도체의 활성 메커니즘입니다. 콜드웰과 리앙은 쿠퍼 쌍의 존재를 자신들의 이론에서 질량이 없는 입자가 암흑 물질로 응축될 수 있었을 것이라는 증거로 제시합니다. "우리는 특정 상호작용이 에너지를 그렇게 갑자기 감소시킬 수 있는지에 대한 단서를 찾기 위해 초전도성에 주목했습니다."라고 콜드웰은 말합니다.
"쿠퍼 쌍은 그러한 메커니즘이 존재함을 증명합니다." 고에너지 에스프레소부터 차가운 코스믹 오트밀까지 량(Liang)은 이 입자들이 우주에서 에스프레소 두 잔에 해당하는 크기에서 하루 된 오트밀로 변하는 과정이 초기 우주에 비해 현재 우주의 에너지 밀도가 엄청나게 부족한 이유를 설명한다고 말합니다. 과학자들은 빅뱅 이후 우주의 에너지가 외부로 팽창함에 따라 밀도가 감소했다는 것을 알고 있습니다.
그러나 량과 콜드웰의 이론은 질량 밀도의 증가도 설명합니다. 량은 "구조물은 차가운 암흑 물질의 밀도로 인해 질량을 얻지만, 에너지 밀도가 오늘날 우리가 보는 수준에 가깝게 떨어지는 메커니즘도 있어야 합니다."라고 말합니다. "우리 이론의 수학적 모델은 매우 단순하기 때문에 정말 아름답습니다. 작동하기 위해 시스템에 많은 것을 추가할 필요가 없습니다."라고 그는 말합니다. "우리가 이미 알고 있는 개념과 타임라인을 기반으로 구축됩니다."
증거를 위해 CMB를 살펴보다
그들의 이론은 입자 쌍이 더 느리고 무거워지면서 차갑고 거의 압력이 없는 상태에 이르렀다고 시사합니다. 이러한 특성으로 인해 CMB에서 두드러지게 나타납니다. CMB는 여러 대규모 관측 프로젝트에서 연구되었으며, 현재 칠레의 시몬스 천문대와 CMB 4단계를 비롯한 여러 실험에서 집중적으로 연구되고 있습니다. Dartmouth의 두 연구원은 이 프로젝트의 기존 및 미래 데이터를 사용하여 Caldwell과 Liang의 이론을 테스트할 수 있다고 말했습니다. "흥미롭습니다." 콜드웰은 말한다. "우리는 암흑 물질에 대해 생각하고, 어쩌면 식별할 수 있는 새로운 접근법을 제시하고 있습니다."
논문과 물리학 수업에서 얻은 영감 이 이론은 2023년 4월 량(Liang)이 쿠퍼 쌍이 초기 우주에 남긴 흔적에 대한 논문을 읽은 데서 비롯되었습니다. 그는 연구 저자들에게 연락하여 0이 아닌 온도 조건에서 모델을 검증했는지 문의했습니다. 하지만 그들은 검증하지 않았습니다. 동시에 량은 루퍼스 보약 조교수가 가르치는 고체 물리학 수업을 듣고 있었는데, 그 수업에서 그는 다른 연구자들의 모델을 다음 단계로 끌어올릴 수 있는 수학적 도구를 막 배웠습니다.
"콜드웰 교수님과 저는 그 결과를 보기 위해 수학을 적용해 봤습니다." 량은 회상한다. "그 결과는 모든 것을 말해 주었습니다. 초기 우주의 고온부터 오늘날의 저온까지 입자의 풍부한 진화 역사를 구체화해 주었습니다."
참고문헌: Guanming Liang(및 Robert R. Caldwell, 2025년 5월 14일, Physical Review Letters ) 의 "초전도성과의 유추에 기반한 차가운 암흑 물질" . DOI: 10.1103/PhysRevLett.134.191004
메모 2505181847_ 소스1.분석중【】
1.
우리 우주를 조각하는 보이지 않는 힘인 [암흑 물질이 한때 순수한 빛]이었다면 어떨까? 새로운 대담한 이론은 초기 우주의 [무질량 고에너지 입자들이 충돌하고 냉각되어 갑자기 우리가 암흑 물질이라고 부르는 무겁고 느린 입자로 변했다]는 것을 시사한다.
_[1】 암흑물질 msoss는 암흑에너지 qms.qvix.qcell의 빛에서 나온거다. 허블장벽이 qpeoms 암흑 에너지의 빛에서 암흑물질 입자로 회귀된 아웃 사이더 이다. qcell 빛인 아원자에서 mcell 원자의 질량을 가진다. 여기에 보통물질이 암흑물질이 되는 쿠퍼쌍 역할을 oser가 했다.
oser는 msbase.magicsum를 끌어드려 msoss를 형성한다. 그런데 oser.oss는 다른 것도 끌어드리지 않을까? anti_ms에도 증식이 가능할듯 하다.
아무튼 기본적인 oser을 msbase에 결합하여 msoss를 보기4.처럼 수학적으로 유도하는데, oss.zerosum은 반드시 ms을 위해 사용되어지지 않는다. oser의 다양성이 존재하는 것으로 예상 되면서 고차원적인 좌표측 xyzabcd...에 0123456...을 대입하였을 때, 기본oser의 특성인 msbase의 적용을 그대로 유지하기 어려울 수 있다. msbase의 고전적인 개념이 사라질 수도 있다.
이처럼 다양성을 나타내는 것은 아웃사이드가 더 넓고 깊은 세상이 열려있다. 다중우주가 이 풍부한 다양성 고차원 물리에 qpeoms,msbase,msoss가 기본 소스가 되고 있다.
보기4.
sample msoss
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzz
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
그리고 oss는 zerosum뿐 아니라, onesums, two,three...sum 등등의 magicsum이 존재하여 심지어 msbase.oser(ms^n) 동어 반복적이 되어서도 origin msbase에 oser 확장성이 나타나고 있다.
그러나 량과 콜드웰의 이론은 질량 밀도의 증가도 설명합니다. 량은 "구조물은 차가운 암흑 물질의 밀도로 인해 질량을 얻지만, 에너지 밀도가 오늘날 우리가 보는 수준에 가깝게 떨어지는 메커니즘도 있어야 합니다."라고 말합니다. "우리 이론의 수학적 모델은 매우 단순하기 때문에 정말 아름답습니다. 작동하기 위해 시스템에 많은 것을 추가할 필요가 없습니다."라고 그는 말합니다. "우리가 이미 알고 있는 개념과 타임라인을 기반으로 구축됩니다."
증거를 위해 CMB를 살펴보다
그들의 이론은 입자 쌍이 더 느리고 무거워지면서 차갑고 거의 압력이 없는 상태에 이르렀다고 시사합니다. 이러한 특성으로 인해 CMB에서 두드러지게 나타납니다. CMB는 여러 대규모 관측 프로젝트에서 연구되었으며, 현재 칠레의 시몬스 천문대와 CMB 4단계를 비롯한 여러 실험에서 집중적으로 연구되고 있습니다. Dartmouth의 두 연구원은 이 프로젝트의 기존 및 미래 데이터를 사용하여 Caldwell과 Liang의 이론을 테스트할 수 있다고 말했습니다. "흥미롭습니다." 콜드웰은 말한다. "우리는 암흑 물질에 대해 생각하고, 어쩌면 식별할 수 있는 새로운 접근법을 제시하고 있습니다."
논문과 물리학 수업에서 얻은 영감 이 이론은 2023년 4월 량(Liang)이 쿠퍼 쌍이 초기 우주에 남긴 흔적에 대한 논문을 읽은 데서 비롯되었습니다. 그는 연구 저자들에게 연락하여 0이 아닌 온도 조건에서 모델을 검증했는지 문의했습니다. 하지만 그들은 검증하지 않았습니다. 동시에 량은 루퍼스 보약 조교수가 가르치는 고체 물리학 수업을 듣고 있었는데, 그 수업에서 그는 다른 연구자들의 모델을 다음 단계로 끌어올릴 수 있는 수학적 도구를 막 배웠습니다.
"콜드웰 교수님과 저는 그 결과를 보기 위해 수학을 적용해 봤습니다." 량은 회상한다. "그 결과는 모든 것을 말해 주었습니다. 초기 우주의 고온부터 오늘날의 저온까지 입자의 풍부한 진화 역사를 구체화해 주었습니다."
참고문헌: Guanming Liang(및 Robert R. Caldwell, 2025년 5월 14일, Physical Review Letters ) 의 "초전도성과의 유추에 기반한 차가운 암흑 물질" . DOI: 10.1103/PhysRevLett.134.191004
메모 2505181847_ 소스1.분석중【】
1.
우리 우주를 조각하는 보이지 않는 힘인 [암흑 물질이 한때 순수한 빛]이었다면 어떨까? 새로운 대담한 이론은 초기 우주의 [무질량 고에너지 입자들이 충돌하고 냉각되어 갑자기 우리가 암흑 물질이라고 부르는 무겁고 느린 입자로 변했다]는 것을 시사한다.
_[1】 암흑물질 msoss는 암흑에너지 qms.qvix.qcell의 빛에서 나온거다. 허블장벽이 qpeoms 암흑 에너지의 빛에서 암흑물질 입자로 회귀된 아웃 사이더 이다. qcell 빛인 아원자에서 mcell 원자의 질량을 가진다. 여기에 보통물질이 암흑물질이 되는 쿠퍼쌍 역할을 oser가 했다.
oser는 msbase.magicsum를 끌어드려 msoss를 형성한다. 그런데 oser.oss는 다른 것도 끌어드리지 않을까? anti_ms에도 증식이 가능할듯 하다.
아무튼 기본적인 oser을 msbase에 결합하여 msoss를 보기4.처럼 수학적으로 유도하는데, oss.zerosum은 반드시 ms을 위해 사용되어지지 않는다. oser의 다양성이 존재하는 것으로 예상 되면서 고차원적인 좌표측 xyzabcd...에 0123456...을 대입하였을 때, 기본oser의 특성인 msbase의 적용을 그대로 유지하기 어려울 수 있다. msbase의 고전적인 개념이 사라질 수도 있다.
이처럼 다양성을 나타내는 것은 아웃사이드가 더 넓고 깊은 세상이 열려있다. 다중우주가 이 풍부한 다양성 고차원 물리에 qpeoms,msbase,msoss가 기본 소스가 되고 있다.
보기4.
sample msoss
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzz
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
그리고 oss는 zerosum뿐 아니라, onesums, two,three...sum 등등의 magicsum이 존재하여 심지어 msbase.oser(ms^n) 동어 반복적이 되어서도 origin msbase에 oser 확장성이 나타나고 있다.
메모 2505190415_소스1.분석중
1.
우리 우주를 조각하는 보이지 않는 힘인 암흑 물질이 한때 순수한 빛이었다면 어떨까? 초전도체 현상의 쿠퍼쌍 안으로 빅뱅 사건을 상상해보자. 어허.
빠른 입자가 어떻게 어둠 속으로 얼어붙는가: 우주적 반전이 암흑 물질을 설명한다
연구진은 암흑 물질이 광속 입자로 시작되어 스핀 상호작용과 냉각을 통해 갑자기 질량을 얻었다고 주장한다. 초전도체에서 영감을 얻은 이 이론은 암흑 물질이 우주 마이크로파 배경에 남긴 흔적을 밝힐 수 있는 검증 가능한 모델을 제시한다. 그런데 이런 주장을 기존의 물리이론 설명하면 매우 난해하고 어렵지만 나의 qpeoms이론으로 해석하면 매우 쉽다. 어허.
_[4-1】우주의 전체는 거대하다. 그 거대함을 in.ms 논리식으로 표현하면 sms.oms.vix.ain이다. 이의 샘플이 보기1.이다. 그곳에는 극고온 메인지역과 극저온 절대값 0이하 사이드 극밀도 지역이 있다. 이런 origin_msbase.square를 side.ms로 표현하면, 가운데 극고온 메인에 빈공간 보이드가 생기고 사이드 극저온만 남기는 배경복사 CMB가 생겨난다.
이런 모드간 변화가 이론상 oms.vix.ain 의 입자 카이랄 쌍이 사이드 밀도로 인하여 더 느리고 무거워지면서 차갑고 거의 압력이 없는 상태에 이르게 한다. 이러한 특성으로 인해 CMB에서 극고온 극저온이 뒤섞이는 모습을 두드러지게 한다. 어허.
그 그러면 그반대의 사이드가 메인안으로 몰리는 특이점 현상은 뭘까? 혹시 빅뱅 qcell일까? qcell은 암흑에너지 일반 고차방정식의 x 값이다. qcell의 0과 2의 값으로 2가 암흑물질의 값이다. 보통물질 1로 이뤄진 것과 전혀 다르다. oser에 의한 zerosum의 oss상태에서 1.msbase을 2배로 확장 시키는 확장중력(가속도)가 존재한다. 어허.
물론, 사이드 고밀도 CMB 안에서 근거리 카이랄 선대칭의 원회전 가속도 일반상대성원리가 적용되어 우주에 존재하는 그 모든 것은 빛의 속도로 원회전을 하고 카이랄 미세 중력을 발생 시킨다. 어허.
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