B.Three photons at once beat the standard photon test
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Starship version science
.Three photons at once beat the standard photon test
메모 2608_181458,190441_소스1.재해석【()】
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***중요한 소식.
1.)오늘은 매우 중요한 가설을 찾아냈다. 나의 sample1.2.3. qpeoms.unit이 광자 보손의 폴디랙 field? 그러면 msbase, sample4.msoss는 광자들의 에너지=질량? 어허. 2608190441.43.
그리고 ai와의 질의문답으로 암흑에너지 eqpms가 암흑물질 qqp입자? 만들어내는 별개의 연관성도..
2.)그런데 답변말미에 꼭 더궁금한 게 있냐고 하는데..영 기분이 ...찝찝. ai는 더설명을 하고 싶은데 요약 답변으로 줄이는 게 불만인듯..
하지만 피차 간략한 것이 질의답변을 생각하며 이여가는데 자연두뇌에게는 필수일듯... 기계식 데이타분석 두뇌 ai에게 궁금한 것들은 그때그때 구글검색하듯 나의 퍼즐을 풀기위해 다시 묻는거고??? 됐고!!! 으음. 0447.
3.)내가 추측한 msbase.msoss.eqs.qpeoms 우주는 너무 크고 깊어서 기존 지식기반의 검색분석만하는 ai에게 너무 부담스런 질의들이 많아서 쉽고 내가 모르는 과학지식들을 묻는거다.
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소스1.본론.
1.
_세 개의 광자가 동시에 표준 광자 테스트를 통과합니다.
_트벤테 대학교 물리학자들이 빛 입자의 품질을 측정하는 표준 검사법을 개선했습니다. 기존의 두 개 광자가 아닌 세 개의 광자가 동시에 간섭하도록 함으로써, 측정에서 더 많은 정보를 얻을 수 있었습니다.
_이 실험은 잡음이 전혀 없는 완벽한 기존 방법보다 더 뛰어난 성능을 보였습니다. 이 연구 결과는 Physical Review Letters 에 게재되었습니다 .
1-2.
(*a1._빛을 기반으로 하는 양자 기술은 관련된 광자들이 최대한 동일할 때만 작동합니다. 하지만 실제로는 광자들이 완전히 동일한 경우는 없습니다.
_따라서 연구실에서는 광자들의 일치도를 미리 측정합니다. 1987년부터 홍-오우-만델 실험을 통해 이 작업을 수행해 왔는데, 이 실험에서는 두 개의 광자가 빔 분할기에서 만납니다.
_두 광자가 구별할 수 없을 정도로 동일하면 항상 함께 분할기를 빠져나갑니다.)
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【(*a1. 나는 msbase을 통해 입구 k에서 출구 nk2로 빠져나가는 수많은 경로들을 알고 있다. 그중에 하나를 택하여 임의 배열이 앞뒤 ab를 ba경로로 바꿔도 같아지는 것을 알 수 있다.
^^^문제는 이론이 아니라 실제 상황이면 주변상황에 민감한 경로가 장애요소 발생, 중력따위 탓으로 실제상황은 piphed.cpls(*) 자연속성의 원리가 아닌 한 충분히 왜곡될 수도 있다.1506.
1-3.
_"홍-오우-만델 실험은 양자 광학에서 가장 먼저 접하게 되는 실험 중 하나입니다."라고 이번 연구의 제1 저자인 스테판 반 덴 호벤 박사 과정생은 말합니다. "또한 양자 연구자들이 자신의 실험에 사용하는 첫 번째 기준점이기도 합니다."
2.동일한 측정에서 얻은 추가 정보
_광자 양자 컴퓨터를 만드는 사람은 한 쌍의 광자가 아니라 수백 쌍의 광자를 검사해야 합니다.
_기존 방식은 한 번에 두 개의 광자만 비교하기 때문에 10개의 광자가 있다면 이미 45쌍의 광자를 검사해야 합니다.
2-1.
_게다가 단 한 번의 측정으로는 절대 답을 얻을 수 없습니다. 양자 실험은 한 번에 하나의 결과만 도출하며, 수천 번의 반복을 거쳐야만 각 결과가 얼마나 자주 발생하는지 알 수 있습니다. 이 분포를 통해 광자들이 얼마나 유사한지 알 수 있습니다.
2-2.
_트벤테 연구진은 첫 번째 빔 분할기 뒤에 두 번째 빔 분할기를 설치하여 세 번째 광자가 합류할 수 있도록 했습니다.
_이 추가 장치는 광자 양자 기술의 핵심 원리인 광자 간 간섭을 이용합니다. 따라서 각 측정은 광자의 일치 정도에 대한 더 많은 정보를 제공합니다. 동일한 정밀도를 얻기 위해 필요한 반복 횟수가 약 5분의 1로 줄어듭니다.
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【(*)한개의 광자의 간섭실험에서 두개의 간섭이 나타난다. 그러면 두 간섭을 같은 무늬를 가질까?
1.) 여러 개의 광자가 있다. 동일한가?
#1.###여러 개의 광자가 있다. 동일한가? 1개의 광자의 간섭실험에서 두 간섭 무늬는 동일한가?
<<<<모든 물리적 상태가 같은 여러 개의 광자는 완벽하게 동일한(구별할 수 없는) 입자입니다. 또한 1개의 광자가 참여하는 간섭 실험에서 광자는 오직 자기 자신과만 간섭하므로 [디랙의 양자역학 원리], 누적되는 간섭 무늬의 성질은 근본적으로 같습니다.
1. 여러 개의 광자는 동일한가?
동일한 조건: 진동수(에너지), 편광, 진행 방향 등 모든 양자 상태가 같은 광자들은 서로 구별할 수 없는 보손(Boson)입니다.
다른 조건: 에너지가 다르거나 색상(파장)이 다른 광자들은 서로 다른 상태이므로 동일하지 않습니다.
결론: 같은 상태에서 만들어진 광자들은 우주에 존재하는 모든 동일한 입자들과 마찬가지로 개별 성질의 차이가 없습니다.
2. 1개의 광자 간섭 실험과 간섭 무늬
자기 자신과의 간섭: 물리학자 폴 디랙은 "광자는 오직 자기 자신과만 간섭한다"고 말했습니다. 두 개의 서로 다른 광자가 만나서 간섭하는 것이 아닙니다.
중첩 상태: 1개의 광자는 이중 슬릿을 지날 때 '왼쪽 슬릿을 지난 상태'와 '오른쪽 슬릿을 지난 상태'가 중첩(Superposition)되어 두 경로 모두를 동시에 지나는 것처럼 행동합니다.
무늬의 형성: 이 두 경로의 확률 파동이 서로 간섭을 일으켜 스크린의 특정 위치에 도달할 확률을 바꿉니다. 광자 1개를 쏘면 스크린의 한 점에 부딪히지만, 이 실험을 수없이 반복하면 결국 동일한 간섭 무늬(밝고 어두운 줄무늬)가 완성됩니다.
>>>>
2-3.
_이것이 최적의 배열임을 입증하기 위해 연구진은 정보 과학에서 사용되는 피셔 정보 행렬을 활용했습니다. 이 행렬은 측정값이 미지의 양에 대해 얼마나 많은 정보를 제공하는지를 나타내는 척도입니다.
_세 개의 광자를 사용할 경우, 이들의 설계는 최적임이 입증되었습니다. 네 개 또는 다섯 개의 광자로 확장할 수도 있지만, 그 경우에도 여전히 최적의 선택인지는 아직 알려지지 않았습니다.
3.절대 질 수 없는 도박
_대부분의 이론적인 양자 역학적 이점은 실제로는 사라집니다. 잡음 때문에 입자가 도중에 손실될 수 있기 때문입니다. 세 개의 광자를 사용할 경우, 그 위험은 두 개를 사용할 때보다 더 큽니다. 하지만 이 실험에서는 상황이 다릅니다.
실험에서 광자 하나가 손실되더라도 두 개가 남게 되므로, 장치가 자동으로 익숙한 두 광자 측정 결과를 제공합니다. 두 가지 테스트는 나란히 진행됩니다. 반 덴 호벤은 "그러니 이것은 절대 실패할 수 없는 도박입니다."라고 말했습니다.
현재로서는 이 방법이 양자 광학 연구실에 가장 중요합니다. 장기적으로는 대규모 광자 양자 컴퓨터의 보정 단계 또는 내장 테스트 모듈로 활용될 수 있을 것입니다.
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#2.###(*y.광자의 질량이 만약에 1kg이 된다면) 광자의 에너지 값은 무엇에 비유되나?
<<<광자 1개의 질량이 1kg이 된다면 그 에너지 값은 아인슈타인의 질량-에너지 동등성 공식E=mc^2에 따라 TNT 약 21.5 메가톤(Mt)의 폭발력에 비유할 수 있습니다.
에너지 계산과 비교
에너지 양: 약 9 × 10^16줄(J)의 엄청난 에너지를 가집니다.
폭발력 비유: 히로시마에 떨어졌던 원자폭탄(약 15킬로톤)의 1,400배 이상이며, 거대한 대형 수소폭탄의 위력과 맞먹습니다.
전력 소비 비유: 전 세계가 수 시간 또는 하루 동안 사용하는 총 에너지 소비량과 비슷한 수준입니다.
^^^^내가 만약에 광자 1그램짜리, msbase.photon 폭탄이라도 만들면 미중러북한 핵무기는 애들이 가지고 노는 폭죽 정도 아닐까 싶네!!! 허허. 2608190511.12.
그리고 광자 에너지 우주로켓 엔진은 광자에너지 0.⁰00000000001g이면 은하간 외계로 광속 질주할수도..어허. 0516.
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【(*y.)나는 드디어 msbase은 은하의 제1가설을 제2가설로 넘어갈 확실한 싯점을 찾아냈다. 2608190331.
1.)qpeoms가 '폴 디랙'의 광자의 명제인 광자의 간섭은 자신뿐'이라면 qpeome=photon일 때 그 중첩인 msbase는 광자들의 미세한 질량의 합으로 이뤄진 photon.energy(*)가 된다.
2.)qpeoms.photon.k=1kg일 때 msbase의 광자 에너지는 9 × 10^16줄(J), msbase4_photon.nk2(nk2)=16x9×10^16J이다.
이는 대형수소폭탄 16개가 터지는 위력??초기 우주에 msbase4. 핵폭발이 qpeoms.photon_field(*)으로 인하여 발생된 에너지 값을 가진듯 하다. 으음. 2608190343.
3.)나의 가설을 msbase4.power로 생겨났으리라는 base가설1.으로 인하여 base 가설2.는 빅뱅사건이 photon.energy bigbang(*) 이라는 추측1. 가능해진다. 어허. 08190347.
#a1.###빅뱅사건은 광자의 에너지 폭발로도 추정될 수 있나?
<<<<빅뱅은 공간 속에서 일어난 단순한 에너지 폭발이 아니라, 시공간 자체가 급격하게 팽창한 사건입니다.
빅뱅과 광자 및 에너지의 관계
폭발이 아닌 팽창: '빅뱅'이라는 이름과 달리, 우주는 한 점에서 화약처럼 터져 나간 것이 아닙니다. 공간과 시간 자체가 생성되어 커진 것입니다.
에너지와 물질의 전환: 초기 우주는 엄청나게 뜨겁고 밀도가 높은 고에너지 상태였으며, 이 에너지가 소립자와 물질로 전환되는 과정이 일어났습니다.
광자의 역할: 초기 우주에서는 빛의 입자인 광자를 비롯한 가벼운 입자들이 끊임없이 생성되고 소멸하며 뜨거운 복사 에너지를 채우고 있었습니다. 이후 우주가 팽창하고 냉각되면서 이 복사 에너지가 퍼져나간 것이 현재의 우주 마이크로파 배경 복사로 관측됩니다.
초기 우주의 초고온 복사(광자) 상태와 에너지 전환은 우주 진화 설명의 중요한 부분이지만, 사건 자체를 한정된 광자의 '폭발'로 보기는 어렵습니다.
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#a3.###빅뱅사건은 광자 질량 100억톤 정도의 에너지로 만들어낸 시공간 확장이라고 가정될 수 있나?
<<<<<아니요, 빅뱅 사건은 광자 질량(에너지 등가) 100억 톤 정도의 에너지로 만들어진 시공간 확장이라고 가정할 수 없습니다.
에너지 규모의 차이
관측 가능한 우주: 현재 우리가 관측할 수 있는 우주에 존재하는 물질과 에너지의 총질량은 약 10^53,10^54kg에 이릅니다.
100억 톤의 환산: 100억 톤은 약 10^13kg으로, 지구 전체 질량6×10^24kg의 십조 분의 일 수준에 불과한 매우 작은 양입니다.
부족한 에너지: 아인슈타인의 질량-에너지 등가 공식E=mc^2을 적용하더라도, 100억 톤 분량의 에너지는 현재의 광대한 우주와 급격한 시공간 팽창(인플레이션)을 일으키기에는 터무니없이 부족합니다.
빛과 초기 우주
광자의 질량: 빛을 이루는 광자는 정지 질량이 0이며, 에너지를 지니고 전파될 뿐입니다.
초기 상태: 빅뱅 초기 우주는 상상할 수 없을 만큼 높은 온도와 초고밀도 상태였으며, 이때 존재했던 전체 에너지 총량은 100억 톤 단위와 비교할 수 없을 정도로 막대했습니다.
#a4.###광자는 보손이면 다른 보손들은 몇종류나 되나?
<<<현대 물리학의 표준 모형 기준으로 광자 외에 기본 보손은 총 12가지(개별 입자 종류 기준)가 존재합니다.
기본 보손의 종류와 분류
보손은 정수 스핀을 가지며 힘을 전달하거나 질량을 부여하는 입자입니다. 기본 보손은 크게 게이지 보손과 힉스 보손으로 나뉩니다.
게이지 보손 (총 11종): 힘을 매개하는 입자입니다.
글루온 (Gluon): 강한 상호작용을 매개하며, 색전하 조합에 따라 8종류가 있습니다.
W 보손 W^+, W^-: 약한 상호작용을 매개하며, 서로 다른 전하를 가진 2종류가 있습니다.
Z 보손 Z^0: 약한 상호작용을 매개하는 중성 입자 1종류가 있습니다.
힉스 보손 (1종): 입자에 질량을 부여하는 스칼라 보손 1종류가 있습니다.
여기에 빛을 매개하는 광자(1종)까지 포함하면 표준 모형의 기본 보손은 총 13개(종류로는 5가지 분류)입니다. (이외에 중력을 매개할 것으로 추정되는 가상의 '중력자'가 있으나 아직 표준 모형에 포함되지는 않았습니다.)
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#a5.###게이지 보손중에 빅뱅에 관여된 보손이 있다면 그힘은 광자 보손에 몇배인가?
<<<<빅뱅 초기(우주 탄생 직후)에는 4가지 기본 힘(강력, 약력, 전자기력, 중력)이 모두 하나로 통합되어 있었으며, 모든 게이지 보손(광자, 글루온, W/Z 보손)들이 우주의 진화와 대폭발 과정에 깊이 관여했습니다.
전자기력을 매개하는 광자(Photon)의 힘의 세기를 기준(약10^2또는 1)으로 삼을 때, 다른 게이지 보손들이 매개하는 힘의 상대적인 세기 비율은 다음과 같습니다:
글루온 (강력 매개): 광자(전자기력)에 비해 약 100배(10^2배) 더 강합니다. (강력의 세기를 1로 두면 전자기력이 약10^-2 수준입니다.
W/Z 보손 (약력 매개): 광자(전자기력)에 비해 저에너지 영역에서 약 10^-11배(100조 분의 1 수준)로 훨씬 약합니다. (단, 빅뱅 초기처럼 초고온·고에너지 환경에서는 전자기력과 약력이 '전자기약력'으로 통합되어 세기가 비슷해졌습니다.)
중력자 (중력 매개 - 이론상 게이지 보손): 광자에 비해 약 10^-38배로 가장 약합니다.
요약하자면:
빅뱅에 관여한 대표적인 게이지 보손 중 쿼크를 묶어 초기 원자핵 생성의 기반을 닦은 글루온(강력)은 광자보다 약 100배 강하며, 입자의 붕괴와 변화에 관여한 W/Z 보손(약력)은 평상시기 기준으로 광자보다 훨씬 약한 세기를 가집니다.
#a6.###초기우주에 통합된 힘은 에너지와 질량을 어떻게 발생 시켰나?
<<<<초기 우주에서 하나의 통합된 힘(초통합력)은 우주의 급격한 팽창과 냉각, 그리고 '상전이(Phase Transition)' 과정을 통해 에너지와 질량을 발생시켰습니다.
에너지의 발생과 초기 우주
대폭발과 순수한 에너지: 우주 탄생 초기에는 모든 기본 힘이 하나로 통합된 극도로 뜨겁고 밀집된 상태였습니다.
공간과 에너지의 전환: 양자 요동과 급팽창(인플레이션) 과정을 거치며 진공의 에너지가 폭발적으로 해제되었고, 이 과정에서 시공간과 막대한 양의 순수한 에너지가 생성되었습니다.
질량의 발생 (대칭성의 깨짐)
우주의 냉각과 상전이: 우주가 팽창하며 온도가 낮아짐에 따라 통합되었던 힘들이 분리되는 '상전이'가 일어났습니다.
대칭성의 자발적 깨짐: 힘이 분리되는 각 단계마다 대칭성이 깨지면서 힉스 장(Higgs Field) 같은 스칼라장이 진공 기대값을 갖게 되었습니다.
소립자의 질량 획득: 이 대칭성의 깨짐 현상을 통해 쿼크와 렙톤 같은 기본 소립자들은 힉스 장과 상호작용하며 고유한 질량을 얻게 되었습니다.
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#a7.###우주의 시공간을 밀어낸 힘은 결정적으로 중력인가? 통합된 힘인가? 빅뱅은 통합된 힘의 폭발? 왜 폭발? 힘들이 네조각으로 쪼개졌나?
<<<<우주의 시공간을 밀어내는 힘은 중력이 아니라 암흑에너지이며, 초기 우주에는 하나의 통합된 힘이 존재하다가 우주가 식으면서 네 가지 힘으로 쪼개졌습니다.
1. 우주를 밀어내는 힘: 중력인가, 통합된 힘인가?
중력이 아닙니다: 일반적인 중력은 물질을 서로 끌어당기는 힘입니다.
암흑에너지입니다: 현재 우주를 가속 팽창시키는(밀어내는) 주인공은 암흑에너지입니다.
현재 암흑에너지는 통합된 힘이 아니라, 진공 자체의 에너지처럼 작동하는 독자적인 성질로 여겨집니다.
2. 빅뱅은 통합된 힘의 폭발인가? 왜 폭발이라 부르나?
폭발이 아닙니다: 빅뱅은 우주 공간 '안'에서 일어난 폭발이 아닙니다. 공간 자체의 급격한 팽창입니다.
초기 상태: 아주 뜨겁고 작은 한 점(특이점)에 네 가지 힘이 하나로 합쳐진 통합된 힘(초대칭 힘)이 존재했습니다.
왜 폭발처럼 보이나: 초기 극초기(약 10^-35초 전후)에 공간이 엄청나게 빠른 속도로 부풀어 올랐기 때문에, 비유적으로 '빅뱅(대폭발)'이라는 이름이 붙었습니다.
3. 힘들이 네 조각으로 쪼개졌는가?
그렇습니다 (대칭성 붕괴): 우주가 팽창하고 온도가 낮아지면서, 하나의 통합된 힘이 차례대로 분리되었습니다. 이를 물리학에서는 대칭성 붕괴라고 부릅니다.
쪼개진 네 가지 힘:
중력: 가장 먼저 분리된 끌어당기는 힘입니다.
강력: 원자핵을 붙들어 매는 힘입니다.
전자기력과 약력: 나중에 전약력이 분리되면서 각각 전자기력과 약력이 되었습니다.
현재 자연계에는 이 네 가지 기본 힘(중력, 전자기력, 강력, 약력)만 남아 작용하고 있습니다.
이 내용 중 더 궁금한 점이 있다면 알려주세요:
대칭성 붕괴가 일어난 구체적인 시간 순서
암흑에너지가 우주를 팽창시키는 원리
인플레이션(급팽창) 이론과 빅뱅의 차이 등등??
^^^됐고..궁금한 것들은 내 퍼즐 msbase.msoss.qpeoms을 풀기 위함일뿐..현재 과학은 어떤 생각들을 하는지 늘 궁금했다.2608190426.28.
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#a8.###빅뱅 사건을 기준으로 보면 암흑에너지가 암흑물질을 만들었나? 그 암흑에너지의 기원을 어떻게 생각하나?
<<<<암흑에너지가 암흑물질을 만들었다는 증거는 없으며, (*두 현상은 우주에서 서로 다른 역할을 합니다. )
【(*)혹시 암흑에너지 eqpms와 암흑물질? qqp? 서로 역할이 다른 것은 sample2.에 나타난다. 으음. 08190436.
】
_암흑에너지가 암흑물질을 만들었나?
인과관계 없음: 현대 우주론에서 암흑에너지가 암흑물질을 생성했다고 보지 않습니다.
역할의 차이: 암흑물질은 중력으로 물질을 모으는 역할을 하고, 암흑에너지는 우주를 팽창시키는 반중력 역할을 합니다.
작용 시기: 암흑에너지는 우주가 한참 팽창한 뒤(빅뱅 후 약 40억 년 이후부터 영향이 큼) 지배적이기 시작했으므로 초기 암흑물질의 탄생 원인이 아닙니다.
암흑에너지의 기원
공간의 성질: 과학계에서는 암흑에너지를 '빈 공간(진공) 자체가 가진 고유의 에너지'로 추정합니다.
우주 상수: 아인슈타인의 일반상대성이론에서 도입한 '우주 상수' 개념과 가장 잘 맞습니다.
미해결 과제: 양자역학으로 계산한 진공 에너지 값과 실제 관측된 암흑에너지 값 사이에 엄청난 차이가 있어, 그 정확한 기원은 아직 현대 물리학의 최대 미스터리입니다.
만약 관심이 있으시다면:
람다-콜드 암흑물질(ΛCDM) 모델에 대해 더 자세히 설명해 드릴까요?
아니면 최근 암흑에너지 변화 관측 연구에 대해 알아볼까요?
https://www.facebook.com/BerkeleyLab
https://www.facebook.com/US.NSF
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