C .Scientists Hunt for Tiny Black Holes Hidden in LHC Collisions
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.Scientists Hunt for Tiny Black Holes Hidden in LHC Collisions
메모 2609_262034,370314_소스1.재해석[()]
소스1.
https://scitechdaily.com/scientists-hunt-for-tiny-black-holes-hidden-in-lhc-collisions/
1.
_a5.[[[과학자들이 LHC 충돌에서 숨겨진 초소형 블랙홀을 찾고 있다.]
_물리학자들은 LHC에서 아주 작은 블랙홀을 발견하지는 못했지만, [새로운 물리학이 숨어있을 만한 장소를 상당히 작게 만들었습니다.]
과학자들은 대형 강입자 가속기에서 [미세 블랙홀 탐색 범위를 넓혀, 숨겨진 차원과 양자 중력에 대한 단서를 드러낼 수 있는 순간적으로 나타나는 천체를 찾고 있습니다.]]]
_양자 블랙홀은 물리학자들에게 극미세 입자 규모에서 강력한 중력을 연구할 수 있는 드문 기회를 제공할 수 있습니다.
_이러한 가상의 미시적 천체는 연구자들이 각각 놀라울 정도로 잘 설명할 수 있지만, 하나의 이론으로 통합하기 위해 고심해 온 자연의 두 가지 측면을 한데 모아줍니다.
_CERN의 대형 강입자 가속기(LHC)에서 UC 샌타바버라 연구진은 블랙홀이 남길 수 있는 입자들을 찾고 있습니다.
_a.[양성자 충돌로 블랙홀이 생성된다면 거의 즉시 사라지겠지만,
그 [짧은 존재는 양자 세계에서 중력이 어떻게 작용하는지]에 대한 단서를 제공]할 수 있습니다.
1-1.
_a1.[최근 탐색 결과 이러한 물체의 존재 증거가 발견되지 않아], [이를 예측하는 이론들의 가능성이 좁혀졌습니다.]
또한 이번 탐색은 가속기에서 기록된 엄청난 수의 충돌 데이터 중에서 a2.[잠재적인 신호를 선별하는 새로운 방법을 제시했는데,]
[이 기술은 물리학자들이 다른 미지의 입자와 현상을 찾는 데 도움]이 될 수 있습니다.
UCSB 물리학과 교수 조 인칸델라 밑에서 박사후 연구를 수행하고 있는 컴팩트 뮤온 솔레노이드(CMS) 실험의 연구원 타마스 바미에게 있어
a3.[연구의 동기는 자연에 대한 우리의 이해에 존재하는 간극에서 비롯됩니다.]
[======a.~a5.
1.)LHC 충돌에서 숨겨진 초소형 블랙홀을 찾고 있다. 대형 강입자 가속기에서 미세 블랙홀 탐색 범위를 넓혀, 숨겨진 차원과 양자 중력에 대한 단서를 드러낼 수 있는 순간적으로 나타나는 천체를 찾고 있다.
이 일이 가능하려면 물질의 미세구조의 복합단위 cums에서 찾아야 할듯 하다. 그러면 sidems에서 lambda=1의 다중개념도 만날 수 있다. 으음. 2609261804.
2.)아인슈타인의 람다 상수와 sidems의 간극은 우주를 이해하는 방식의 결말이 어떻게 전개되는지를 암시한다. 09261807.
1-2.
_b.["자연을 설명하는 두 가지 주요 이론이 있습니다."라고 바미는 말했다. "작은 것들을 설명하려면 양자장 이론을 사용합니다. 모든 입자를 설명하는 표준 모형이 있는데, 실제로 매우 잘 작동합니다.
그리고 아주 아주 큰 것들을 설명하려면 거대하고 질량이 큰 물체가 어떻게 행동하는지 설명하는 일반 상대성 이론이 있습니다."]
b1.[그는 "이러한 이론들을 통합하려면 두 가지 모두 중요한 상황을 이해해야 하는데, 아주 사소하면서도 극도로 중요한 상황은 흔치 않기 때문에 그것은 정말 어렵다"고 말했다.]
미세한 블랙홀은 양자 효과가 특히 두드러지게 나타나기 때문에 그러한 상황을 제공할 수 있다.
"만약 우리가 증거를 발견했다면 양자 중력을 직접 연구하기 시작할 수 있었을 것입니다."라고 바미는 말했다. "이는 100년 넘게 물리학자들의 목표였던, 알려진 모든 기본 힘을 통합하는 방향으로 나아가는 한 걸음입니다."
[=======b.~b5.
1.)양자 중력과 상대성이론의 중력을 통합하는 이론은 qpeoms와 msbase이다. 두개는 단위이론과 단위의 합체이론의 모습이다. 미세중력이 상대성 이론의 중력단위인지를 알아내면 의외로 간단한 결론이다. 으음. 09261816.
2.)LHC의 실험에서 좋은 결과가 나오리라 기대하지 않는 게 좋다. 범위가 좁히면 막힌 곳일 수 있다. 단위는 더 쪼개지지 않기 때문이다. 그러나 더 넓은 단위를 생각하면 우연찮게 cums(*)정의역을 만나야 한다.
/====]
1-3.머신러닝으로 블랙홀 탐색 기술 향상
_고에너지물리학 진보(Progress in High Energy Physics ) 에 발표된 이번 새로운 분석은 2016년부터 2018년까지 CMS 검출기가 수집한 데이터를 활용했습니다.
_이 분석 결과는 검증된 이론들의 가정 하에 최대 약 12 테라전자볼트(TeV) 에너지까지 양자 블랙홀 생성에 대한 제약을 제시합니다.
_b2.[CMS와 또 다른 LHC 실험인 ATLAS의 이전 탐색에서는 더 작은 데이터 세트에서 미세 블랙홀의 증거를 찾지 못했습니다.]
b3.[더 많은 충돌 데이터를 분석할 수 있게 됨으로써 연구진은 더 높은 에너지 영역을 탐색하고 이러한 블랙홀이 형성될 수 있다면 극히 드문 현상을 포착할 가능성을 높일 수 있었습니다.]
_b4.["그것들은 오래 남아있지 못할 겁니다. 하나를 만들더라도 즉시 분해될 거예요." ]양자역학과 중력이 결합될 때 발생하는 문제들을 연구하는 UCSB 물리학 이론가 스티븐 기딩스가 말했다.
_LHC에서 블랙홀을 만들 수 있다는 가능성이 처음 대중의 관심을 끌었을 때, 그러한 구분은 종종 간과되었습니다.
2.
_기딩스는 "사람들은 블랙홀의 고전적인 행동 양식에 더 집중했었다"고 말했다.
_천문학적 블랙홀은 별을 삼키고, 성장하며, 병합될 수 있습니다. 안전성 보고서와 대기 상층부 및 기타 천체에 충돌하는 초고에너지 우주선과 관련된 자연 발생적 충돌과의 비교를 통해 LHC의 고에너지 충돌은 위협이 되지 않는다는 것이 입증되었습니다.
_충돌 데이터를 분석하는 연구자들에게 실질적인 문제는 이미 알려진 물리 법칙에 의해 생성된 사건들 중에서 블랙홀의 붕괴를 어떻게 구별해낼 것인가 하는 점이었다.
_인칸델라 연구실의 대학원생 연구원인 다니 장은 “블랙홀은 에너지가 매우 높다는 것을 알고 있습니다.”라고 말했습니다. “그래서 기본적으로 충돌 과정에서 생성된 입자들의 붕괴 산물인 에너지들을 모두 더합니다.
_그리고 그 합이 충분히 크면, 그 영역이 신호를 찾을 가능성이 높은 곳이라고 말할 수 있습니다.”
_입자들의 방향은 구형성이라는 특성으로 설명되는 두 번째 단서를 제공합니다. 인칸델라는 "블랙홀이 형성되면 즉시 붕괴됩니다.
_하지만 붕괴 과정은 매우 구형적인 특징을 보이며, 많은 입자들이 모든 방향으로 퍼져 나갑니다."라고 설명했습니다.
2-1.
_UCSB의 입자 이론가인 나다니엘 크레이그와 그의 동료들이 개발한 방법 덕분에 연구팀은 충돌 패턴을 다른 방식으로 비교할 수 있게 되었습니다.
_이 방법은 위상 공간이라는 다차원 수학적 지도를 사용하는데, 이 지도는 입자 시스템을 하나의 점으로 나타내며 공간, 시간, 에너지, 운동량에 대한 정보를 통합합니다.
_이 지도에서 사건들 사이의 거리를 측정함으로써 연구자들은 잠재적인 신호의 구조를 배경 신호와 구분할 수 있습니다.
_크레이그는 "우리는 사건들 사이의 위상 공간이라는 개념을 개발했는데, 이는 SVM과 결합하여 탐색을 돕는 데 사용할 수 있다"고 말했다.
2-2.
_SVM은 서포트 벡터 머신(Support Vector Machine)의 약자로, 머신 러닝 도구입니다.
_이 방법은 사건 간의 비교를 SVM 점수로 변환하며, 점수가 높을수록 연구자들이 찾고자 하는 신호와 유사할 가능성이 높다는 것을 나타냅니다.
_이는 위상 공간 거리를 입자 물리학 데이터 분석에 적용한 최초의 사례입니다.
_장 교수는 "위상 공간 거리와 구형도 변수를 비교해 본 결과, 위상 공간 거리가 구형도보다 우수한 성능을 보인다는 결론을 내렸다"고 말했다.
_이 접근 방식은 지도 학습을 사용하며, 연구자들은 결과의 수학적 원리를 검토할 수 있습니다. 따라서 "블랙박스" 도구와는 달리 작동 원리를 쉽게 이해할 수 있습니다.
2-3. 추가 차원은 중력을 강화할 수 있다.
_입자 가속기가 미세 블랙홀을 생성할 수 있을지는 우리가 인지할 수 있는 거리보다 훨씬 작은 거리에서 중력이 어떻게 작용하는지에 달려 있습니다.
_약 20년 전, 이론가들은 우주에 추가 차원이 존재한다면 LHC가 필요한 조건을 충족할 수 있을 것이라고 제안했습니다 . 기딩스는 그러한 블랙홀이 어떻게 형성될 수 있는지 연구한 과학자 중 한 명이었습니다.
_"그렇다면 블랙홀을 만들려면 무엇이 필요할까요? 아주 작은 부피에 에너지를 압축해야 합니다."라고 기딩스는 설명했다.
_문제는 그 공간 내에서 중력을 충분히 강하게 만드는 것입니다. 일부 이론에서는 두 개 이상의 추가 공간 차원이 매우 짧은 거리에서 중력의 작용을 변화시킬 수 있다고 합니다.
_하지만 이러한 차원들은 우리가 익숙한 3차원 공간과 1차원 시간 세계로는 감지하기에는 너무 작습니다.
2-4.
_초끈 이론에서도 나타나는 추가 차원은 계층 문제에 대한 설명으로 제시되어 왔습니다. 이 문제의 한 측면은 왜 중력이 다른 기본 힘들에 비해 훨씬 약한가 하는 것입니다.
_이는 우리가 관측하는 질량과 에너지가 중력 및 양자 물리학과 관련된 기본 에너지 규모인 플랑크 스케일보다 훨씬 작은 이유에 대한 더 큰 수수께끼의 일부입니다.
_아직 발견되지 않은 대칭성이나 새로운 물리학이 이러한 불일치를 설명할 수 있을지도 모릅니다. 제안된 몇 가지 설명은 LHC의 측정 범위 내에서 효과를 낼 수 있을 것입니다.
_c.[초차원 시나리오에서 중력은 우리가 볼 수 없는 차원으로 "누출"되기 때문에 약하게 보일 수 있습니다. 하지만 실제 중력의 강도는 훨씬 더 강할 수 있으며,
이로 인해 관련 플랑크 스케일이 우리가 접근 가능한 에너지에 더 가까워질 수 있습니다.]
c.1["기본적으로 중력은 거리가 짧아질수록 더 강해지고 더 빨리 작용합니다.]"라고 기딩스는 말했다.
[====c.c1.
1.)기본적으로 중력은 거리가 짧아질수록 더 강해지고 더 빨리 작용하는 상황극은 qcums(*)에서 나타난다. 으음. 1917.
암흑에너지 eqpms가 nqvixer을 타고 에너지가 응축하여 qqp.piparring을 나타낸다. 링의 반지름이 짧을수록 미세 중력이 더 강하고 빠르게 시공간의 휘여지는 작용한다. 09261936.
강한 에너지는 우주에서 리얼하게 나타난다. 두 에너지의 접근이 보이드에서 벌어지면 그 무한대의 에너지가 qqp.lambda.constant에 나타난다. 으음. 09261920.
2.) 람다 상수의 척력은 중력보다 강하여 우주의 시공간을 확장 시킨다. 2031.
/===]
3.
_LHC는 양성자 간의 충돌에 에너지를 집중시켜 물리학자들이 그러한 짧은 거리를 연구할 수 있도록 해줍니다.
인칸델라는 d1.["LHC에서는 극도로 높은 에너지로 입자를 충돌시키는데, 이는 아주 작은 거리 규모에 해당합니다.]"라고 말했습니다. d2.["현미경과 마찬가지로 에너지가 높을수록 파장이 짧아져 더 작은 거리를 탐사할 수 있습니다."]
_d3.[이 가속기는 10⁻²⁰미터만큼 작은 거리까지 탐사할 수 있습니다. ]대략적으로 말하면, 그 거리는 원자에게 있어서 원자가 인간에게 있어서의 거리와 같습니다.
인칸델라는 "추가 차원이 그렇게 작을 필요는 없을 것"이라며 "이는 LHC의 양성자-양성자 충돌에 영향을 미칠 수 있음을 의미한다"고 덧붙였다.
d.[만약 그 거리에서 중력이 충분히 강해진다면, 충돌로 인해 집중된 에너지는 이론적으로 시공간을 붕괴시켜 양자 블랙홀을 생성할 수 있다.]
[======d.~d3.
암흑에너지 eqpms가 일단 qqp (1±1)특이점을 생성하면 sidems에 양자 블랙홀 vixer와 중성자 펄서 vkxxa가 생성되리라 이미 생각했었다.
1.)그런데 qqp의 특이점이 예상과 다르게 더 큰 "복합단위로도 나타날 수 있음"을 msbase4.880.#001에서 최근 결손.보합 단위가 발견하게 되었다. 09270156.
oms.example2.
01021516
12140305
13071004
08110609
example2.#().oms4.10
0091
0514
6400
4105
2.)sample2.#()의 결손은 5이고 기준 1가 4이며 보합은 4+5이였다. 고로 단위값 magicsum=10.unit이 나타난거다. 이는 qqp 특이점의 새로운 복합단위를 예고한거다.
3.)람다 상수가 시공간 우주확장에서 중력을 이길 수 있는 척력이 바로 특이점 단위의 확대 탓일 수 있다. 으음. 09270241.
4.)복합단위의 특이사항은 블랙홀이 더이상 단 단위 질량으로 나타나지 않는 점이다. 클러스터를 이룬 것이다. 0245.
/=====]
3-1.
_블랙홀 이론은 더욱 엄격한 한계에 직면해 있습니다.
또한, 이번 결과는 테스트된 특정 모델과 매개변수 내에서 추가 차원의 존재 가능성을 제한합니다. 바미는 이러한 차원에 대해 논의하면서, 초끈 이론은 총 10차원을 가정하지만,
"이번 측정 결과는 우리가 고려한 이론의 매개변수를 가정할 때, 2차원 이상은 존재할 수 없다는 것을 보여줍니다."라고 언급했습니다.
_장 박사는 “이것은 막다른 길이 아닙니다.”라고 말했습니다. “결과는 배제 한계, 즉 ‘만약 이런 성질을 가진 물체가 존재했다면 우리는 그것을 관측했을 것입니다.
_하지만 관측하지 못했으므로, 우리는 그것을 배제할 수 있습니다.’라는 실질적이고 발표 가능한 진술입니다. 이것이야말로 우주의 작동 원리에 대한 진정한 지식입니다.”
3-2.
_LHC에서 새로운 물리학에 대한 증거가 계속해서 부족해지면서 연구자들은 기존 이론을 어떻게 수정해야 할지에 대한 어려운 질문에 직면하게 되었습니다. 이전 탐색에서는 이미 광범위한 이론적 가능성을 배제했습니다.
_연구자들은 아인슈타인의 상대성 이론을 포함하여 이해의 주요 전환점에 앞서 발생했던 과거의 난관들을 지적합니다.
_장 박사는 “이론은 하나의 정확한 답을 예측하는 것이 아닙니다.”라고 덧붙였다. e.“[이론은 입자가 숨어 있을 수 있는 다양한 장소를 예측할 뿐]입니다.
e1.[탐색을 거듭할수록 그 범위의 일부가 제거되고 ‘여기에는 없다’는 결론이 나오게 되며, 시간이 지남에 따라 새로운 물리 현상이 나타날 수 있는 지도는 점점 좁아집니다.”]
_그녀는 수십 년에 걸친 탐색 끝에 2012년에 발견된 힉스 보손을 예로 들었다. 탐색 과정에서 가능한 에너지 영역들이 점차 배제되어 왔다.
_이러한 과정은 새로운 이론 모델을 만들고 미래의 실험과 검출기에 대한 결정을 내리는 데에도 도움이 된다.
_e2.[추가 차원이 없다면, 미세한 블랙홀을 생성하는 것은 LHC의 능력으로는 도저히 불가능할 것입니다.]
_e3.[기딩스는 질량이 마이크로그램 수준인 가장 작은 블랙홀을 생성하려면 현재 가속기에서 사용 가능한 에너지의 100만조 배에 달하는 충돌이 필요할 것으로] 추정합니다.
기딩스는 "이론가들은 계속해서 아이디어를 내놓을 것이고, e4.[실험 데이터 없이도 문제를 더 잘 해결할 수 있을지도 모르지만, 쉽지는 않을 것]"이라고 말했다.
_그는 e4.["가장 좋은 지침은 실험 데이터이며, 우리가 정말로 원하는 것은 바로 그 실험 데이터"라며, 양자 중력을 " 이론 물리학에서 가장 심오한 문제 "]라고 불렀다.
[=====e.~e4.
특이점 단단위로 모든 게 끝난줄 알았다. 하지만 msbase4.880.example1.#001에서 example2가 나타날 줄 수십년간 난 몰랐다.
1.) 양자 블랙홀이 단단위이였다면 쉽게 양성자간 충돌실험에서 한개의 단위 1이 나타났을거다. 그런데 example2.에서 본 magicsum 단위는 10이다.
기본요소는 1과 4이고 결손값 5, 보합값 4+5=9...도대체 이게 뭐람???오마이갓!!! 09270302.
2.) 양성자 충돌에서 양자 블랙홀 1을 만든다고?? msbase4.880#001.example2.을 양성자간 충돌로 분해하여 보면, 블랙홀 10개가 나타날 수 있는거다. 어허. 끔찍한 일 아닌가? 으음. 09270305.0308.
/======]
3-2.물질의 생존에 대한 단서를 찾아서
_이번 연구에서 분석된 충돌 패턴은 우주에 물질이 존재하는지 여부라는 또 다른 미스터리와 관련된 과정을 밝혀낼 수도 있습니다.
_f.[[같은 논문에서 연구팀은 가상의 불안정한 입자장 구조인 스팔레론을 탐색했습니다.]
_[스팔레론은 입자는 아니지만, 스팔레론과 관련된 과정은 블랙홀 탐색에서 찾고자 하는 것과 유사한 구형의 에너지 신호를 생성할 수 있습니다.]
_f1.[스팔레론은 물질과 반물질 사이의 불균형을 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다. 빅뱅은 물질과 반물질을 같은 양으로 생성했으며, 이들은 서로 소멸하여 에너지만 남았어야 한다고 여겨집니다.]
3-3.
_그러나 연구진은 스팔레론 생성 과정에 대한 증거를 찾지 못했으며, 이는 스팔레론 전이를 일으킬 수 있는 상호작용의 비율에 제한을 두는 것입니다.
_이러한 연구들은 f2.[위상 공간 거리 측정법이 미시적인 블랙홀을 넘어 다른 이색적인 입자, 특이한 상호작용, 그리고 특이한 물리적 조건에도 적용될 수 있음을 보여줍니다.]
[=======f.f1.
1.)스팔레론은 물질과 반물질 사이의 불균형을 설명하는 데 도움이 될 수 있음은 cums(*)많이 닮았다. 궁극적 단위로 알던 힉스입자 처럼 단단위01±(2, 0)에서 0이란 소멸 상황을 배제하고도
상수군 01020509 순서수들이 위상적으로 연결된 거대한 단위 구조 클러스터의 신세계가 또다르게 있음을 cums(*)이 암시로 알게된다. 으음. 09270322.25.0412.
2.) 빅뱅에서 반물질과 물질이 같은 양으로 생성되어 한쪽만 남은 것이 스팔레론 에너지 구조(?)와 관련이 있다면 그 구조가 cums.sphalerons(?)일 수도 있다. 그러면 우리 우주의 시공간이
스팔레론의 구조적 위상의 단위를 가진 것일까? 중력은 이 구조에서 기하학적 변형을 가진건가? 흥미로운 아이디어이긴 하지만 아직은 생각이 잘 정리되지 않았다.
/=====]
_대규모 업그레이드를 위해 LHC가 가동을 중단함에 따라, 장은 미래의 고휘도 대형 강입자 가속기(HL-LHC)가 제공할 데이터에 기대를 걸고 있습니다.
_"우리는 어떤 이론이 사실일 수 있는지에 대한 제약을 둘 것입니다."라고 그녀는 말했다.
_업그레이드된 가속기는 연구자들이 "물질의 기본 구성 요소를 더욱 자세히 연구"할 수 있도록 해줄 것이며, 여기에는 초기 우주의 진화 과정을 밝혀낼 수 있는 연구도 포함됩니다.
ㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡ
스팔레론과 양자 블랙홀은 모두 단순한 '입자'가 아니라 시공간과 게이지 장이 휘어지며 만드는 비섭동적 위상 구조라는 공통점을 지니며, 스팔레론의 에너지 장벽 및 권선수 변화 기하학이 미세 블랙홀의 생성과 상전이를 설명하는 수학적 모델을 형성하게 된다는데, 이를 이미지로 나타낸다면?
Sphalerons and quantum black holes share the characteristic of being non-perturbative topological structures—formed by the curvature of spacetime and gauge fields—rather than simple "particles"; furthermore, the geometry governing the sphaleron's energy barrier and changes in winding number forms a mathematical model that explains the creation and phase transitions of microscopic black holes—so, how might this be visualized?
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