.Quantum Vacuum Breakthrough: Oxford Physicists Make Light Emerge From “Nothing”
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양자 진공 혁신: 옥스포드 물리학자들이 "무"에서 빛을 만들어내다
옥스퍼드 대학교 에서2025년 6월 20일, 실험실에서의 광자-광자 산란 실험실에서의 광자-광자 산란을 보여주는 그림. 두 개의 녹색 페타와트 레이저 빔이 초점에서 세 번째 적색 빔과 충돌하여 양자 진공을 편광시킵니다. 이를 통해 고유한 방향과 색상을 가진 네 번째 청색 레이저 빔이 생성되어 운동량과 에너지가 보존됩니다. 사진 제공: Zixin (Lily) Zhang
옥스퍼드 과학자들은 빛이 '빈' 공간과 상호 작용하는 것을 시뮬레이션했습니다. 이는 공상 과학 소설처럼 들리지만 실제 물리학에 뿌리를 둔 이상한 양자 효과입니다. 놀랍게도 이 시뮬레이션은 어둠 속에서 빛이 생성되는 모습을 보여주며, 진공이 보이지 않는 깜빡이는 입자로 채워진다는 양자 이론의 예측을 확인시켜 주었습니다.
이 획기적인 발견을 통해 우리는 현재 전 세계적으로 출시되고 있는 초강력 레이저 시스템을 사용하여 실제 실험실에서 이러한 놀라운 효과를 증명하는 데 한 걸음 더 다가갔습니다. 이 연구는 Communications Physics 에 게재되었으며 , 이론적으로만 가능했던 물리학을 검증 가능한 현실로 전환하는 데 있어 중요한 진전을 이루었습니다. 레이저 파워로 양자 진공이 공개되다 강력한 레이저를 이용해 과학자들은 우주의 '빈' 진공을 들여다볼 수 있게 되었고, 그 빈 공간은 전혀 비어 있지 않다는 사실이 밝혀졌습니다. 옥스퍼드 대학교 와 포르투갈의 Instituto Superior Técnico 의 연구원들은 초강력 레이저 빔이 덧없는 전자-양전자 쌍으로 가득 찬 영역인 양자 진공을 어떻게 휘저을 수 있는지 보여주는 최초의 실시간 3D 컴퓨터 시뮬레이션을 실행했습니다.
그들의 모델은 진공 4파 혼합 이라는 놀라운 효과를 포착합니다 . 세 개의 레이저 펄스가 집중되어 수렴하는 모습을 상상해 보세요. 두 펄스의 전자기장이 합쳐지면서 가상 입자들이 충격을 받아 광자들이 당구공처럼 서로 튕겨져 나갑니다. 그 결과, 네 번째 레이저 빔, 말 그대로 어둠 속에서 솟아오르는 빛이 탄생하는데, 이 빛은 극한의 에너지에서 완전히 새로운 물리학을 드러낼 수 있습니다. 양자 예측의 실험적 확인을 향하여 옥스퍼드 대학교 물리학과 피터 노리스 교수이자 연구 공동 저자는 "이것은 단순한 학문적 호기심이 아니라 지금까지 주로 이론적으로만 존재했던 양자 효과를 실험적으로 확인하기 위한 중요한 진전입니다."라고 말했습니다. 이 연구는 차세대 초강력 레이저가 상용화되기 시작하는 시점에 맞춰 진행되었습니다.
영국의 Vulcan 20-20, 유럽의 '극한광 인프라(ELI)' 프로젝트, 중국의 극한광 스테이션(SEL) 및 SHINE 시설과 같은 시설들은 실험실에서 최초로 광자-광자 산란을 확인할 수 있을 만큼 높은 출력을 제공할 예정입니다. 광자-광자 산란은 이미 미국 로체스터 대학교의 OPAL 듀얼 빔 25 PW 레이저 시설에서 세 가지 주요 실험 중 하나로 선정되었습니다. 차세대 OSIRIS 시뮬레이션으로 Discovery 강화 시뮬레이션은 레이저 빔과 물질 또는 플라즈마 간의 상호 작용을 모델링하는 시뮬레이션 소프트웨어 패키지인 OSIRIS의 고급 버전을 사용하여 수행되었습니다 .
옥스퍼드 대학교 물리학과 박사과정생이자 주저자인 지신(릴리) 장은 이렇게 말했습니다. "저희 컴퓨터 프로그램은 이전에는 불가능했던 양자 진공 상호작용에 대한 시간 분해능이 뛰어난 3차원 창을 제공합니다. 저희 모델을 3빔 산란 실험에 적용함으로써, 상호작용 영역과 주요 시간 척도에 대한 상세한 통찰력과 함께 양자 신호의 전체 범위를 포착할 수 있었습니다. 시뮬레이션을 철저히 벤치마킹한 결과, 이제 특이한 레이저 빔 구조와 비행 초점 펄스를 포함한 더욱 복잡하고 탐구적인 시나리오에 집중할 수 있게 되었습니다."
결정적으로, 이러한 모델은 실험자들이 실제 레이저 모양과 펄스 타이밍을 포함한 정밀하고 현실적인 실험을 설계하는 데 필요한 세부 정보를 제공합니다. 또한 시뮬레이션은 이러한 상호작용이 실시간으로 어떻게 진화하는지, 빔 형상의 미묘한 비대칭성이 결과에 어떤 영향을 미치는지 등 새로운 통찰력을 제공합니다. 가상 빛을 이용한 암흑 물질 사냥 연구팀에 따르면, 이 도구는 미래의 고에너지 레이저 실험을 계획하는 데 도움이 될 뿐만 아니라, 암흑 물질의 잠재적 후보인 액시온과 밀리차지 입자와 같은 가상 입자의 흔적을 찾는 데도 도움이 될 수 있습니다.
연구 공동 저자인 루이스 실바 교수(리스본 대학교 고등기술연구소 소속, 옥스퍼드 대학교 물리학과 방문 교수)는 다음과 같이 덧붙였습니다. "OSIRIS에 구현된 새로운 계산 방법은 최첨단 레이저 시설에서 계획된 다양한 실험에 큰 도움이 될 것입니다. 초강력 레이저, 최첨단 검출 기술, 최첨단 분석 및 수치 모델링의 조합은 레이저-물질 상호작용의 새로운 시대를 여는 토대가 되며, 이는 기초 물리학의 새로운 지평을 열 것입니다."
참조: Zixin Zhang, Ramy Aboushelbaya, Iustin Ouatu, Elliott Denis, Abigail James, Robin JL Timmis, Marko W. Von Der Leyen, Peter A. Norreys, Rui Torres, Thomas Grismayer 및 Luis O. Silva의 "3D의 반고전적 양자 진공의 전산 모델링", 2025년 6월 5일, Communications Physics . DOI: 10.1038/s42005-025-02128-8
메모 2506210455_소스1.분석중【】
1.
양자 진공 혁신: 옥스포드 물리학자들이 "무"에서 빛을 만들어내다
실험실에서의 광자-광자 산란을 보여주는 그림. [두 개의 녹색 페타와트 레이저 빔이 초점에서 세 번째 적색 빔과 충돌하여 양자 진공을 편광]시킨다. [이를 통해 고유한 방향과 색상을 가진 네 번째 청색 레이저 빔이 생성]되어 운동량과 에너지가 보존된다.
_[1】만약에 보기2.와 보기 3.이 충돌 한다면 두개의 녹색빔과 한개의 적색빔이 충돌하여 양자 진공을 편광 시키는 게 아닐까? 이를 통해 청색빔이 나타나고 운동량과 에너지가 전체적으로 magicsum으로 보존되는 게 아니여? 어허.
보기3.
sample pms (standard)
q0000000000
00q00000000
0000q000000
000000q0000
00000000q00
0000000000q
0q000000000
000q0000000
00000q00000
0000000q000
000000000q0
_[3-1】무에서 빛줄기가 발현 되었다? 이게 초신성이나 희귀입자의 출현을 암시한다면 내가 주장하는 보기2. qcell.qvix.qms이론의 실체가 아닐까?
보기2.
sample qoms (standard)
0000000011=2,0
0000001100
0000001100
0000010010
0001100000
0101000000
0010010000
0100100000
2000000000
0010000001
From nothing to something는 보기2.의 11이란 두개의 빛으로 부터 한개 빛 2가 나타난다. 이들이 양자적으로 더이상 쪼개지지 않는 magicsum.unit를 가진다. nothing에서 나타난 qcell은 점이 될때 희귀입자인 중성미자, 액시온과 밀리차지 입자와 같은 가상 입자가 되고, nk.mass가 될 것이다.
선이 되었을 때는 알수없는 빛이나 초신성 블랙홀 제트가 되는 게 아닐까? 전자기파나 중력파 등 전파 은하도 되는 게 아닌감!
혹시,
qvix.qms.nothing에서 점, 선이 등장했으니 시공간도 나타나고
From nothing to something도 등장 하는 게 아니여?
보기2.가 일종에 컴퓨팅 시뮬레이션일까?
아닐거다. 그것은 msbase.msoss을 banc화 시켜서 나타난 단위이다. 특히 msoss는 암흑물질의 은하이고 이들의 붕괴의 최종단위가 보기2. 버전의 거대 소수와 같기에 암흑에너지, ems≈blackhole의 void≈qcell.value로 진정으로 From nothing to something이 실현된 것일거다. 으음.
보기2.을 시뮬레이션으로 나타낸 것이면 큰 발견은 분명하다.
그러면 qms.dark_energy는 어디에서 나오나? msbase.galaxy.unit에서 나타난다. Cosmic ray가 주로 일반은하나 암흑은하 msoss에서 발생하는 이유가 될 수 있다. 이들이 우주에서 발생하는 알 수없는 진공상태의 시공간처럼 보이는 void.nothing에서 something를 만들어낸 빔일 것으로 보인다.
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