Wpis z mikrobloga

26.03.2020 r. - #fizycznenowinkifakera

1. Poszukiwania źródła masy protonu.

Masa protonu to fascynującą zagadka fizyczna. Wiadomo, że proton składa się z trzech kwarków (dwóch górnych i jednego dolnego). Masa protonu nie jest jednak sumą trzech kwarków. Okazuje się, że ich suma stanowi wyłącznie 1% jego masy. Pozostała, choć ogólnie można powiedzieć, że pochodzi od oddziaływań silnych, nie jest taka oczywista. W grę wchodzi tutaj pojęcie chiralności kwarków oraz mechanizmu stojącego za zmianami tej chiralności wewnątrz protonu, o których przypuszcza się, iż mogą odpowiadać za pozostałą część jego masy. Jak jednak złapać w laboratorium kwarka, który właśnie postanowił stać się prawoskrętny, choć jego poprzednik był lewoskrętny? Jest to trudne przedsięwzięcie, ale fizycy będą próbować tego dokonać, np. w eksperymencie ALICE w CERN.

Polecam przetłumaczony powyżej artykuł o poszukiwaniu pochodzenia masy protonu. Jeśli kogoś zainteresowała tematyka to zachęcam również do wykopywania.( ͡° ͜ʖ ͡°)

2. Czy hipoteza dotycząca ciemnej materii i energii jest naukowa?

Sabine Hossenfelder we wpisie na swoim blogu odpowiada na często stawiane pytanie o naukowość hipotezy ciemnej energii i materii. Kwestia ciemnej materii i energii często wywołuje pewne nieporozumienia. Zdarza się, że wynika to z nieco mylnego postrzegania procesu naukowego. Oczywiście, hipotezy te nie muszą być "prawdziwe", gdyż ani ciemna materia nie musi składać się z cząstek, ani ciemna energia nie musi okazać się, np. stałą kosmologiczną. Nie znaczy to jednak, że nie są naukowe oraz nie da się zaprzeczyć, że istnieją nieścisłości pomiędzy obserwacjami, a teorią. Te zaś starają się tłumaczyć hipotezy dotyczące ciemnej materii i energii.

So, what’s the scientist to do when they are faced with such a discrepancy between theory and observation? They look for new regularities in the observation and try to find a simple way to explain them. And that’s what dark energy and dark matter are. They are extremely simple terms to add to Einstein’s theory, that explain observed regularities, and make the theory agrees with the data again.


3. Potencjalna wskazówka dotycząca ciemnej materii na mapie wszechświata.

Simone Ammazzalorso z Uniwersytetu w Turynie oraz Daniel Gruen ze Uniwerstytetu Stanforda w Kalifornii, na podstawie obserwacji z Dark Energy Survey (DES) oraz Fermi Large Area Telescope (LAT), przeanalizowali dane dotyczące soczewkowania grawitacyjnego i powiązali je z ciągle niewyjaśnionymi obserwowanymi promieniami gamma pochodzącymi z tła. Ww. naukowcy zauważyli pewna korelację pomiędzy ilością fotonów gamma, a "mocniejszymi" soczewkami grawitacyjnymi. Jedną z hipotez istnienia tej korelacji może być "produkcja" promieni gamma w momencie anihilowania się dwóch zderzających się cząstek ciemnej materii.

Models predict that these dark matter particles should produce a flux of high-energy photons, known as gamma rays, when the particle density is large enough. Gamma-ray emission comes from the collision and subsequent annihilation of two dark matter particles and should be observable with current telescopes, such as the LAT [3]. Thus gamma-ray signals could act as dark matter tracers, with brighter signals indicating regions of space with higher concentrations of this elusive substance.


Oczywiście, żeby nie było tak różowo, źródłem promieni gamma mogą być inne obiekty astrofizyczne jak np. blazary czy pozostałości supernowych. Aczkolwiek, we wszystkich analizach na wstępie wyklucza się znane źródła mogące powodować powstanie tych fotonów, pozostawiając do właściwej analizy tylko te pochodzące z tzw. tła.

But dark matter isn’t the only possible source of gamma rays. Gamma rays are also produced by more “mundane” astrophysical objects, such as by the remnants of exploding supernovae or by the jets launched by very active supermassive black holes, known as blazars. Some of these sources are either powerful enough or close enough to Earth for the LAT to detect. Most sources of gamma rays, however, are too faint to detect as individual objects and, instead, contribute to the cosmic gamma-ray “glow” obtained when the brightest sources are subtracted from observations made with gamma-ray telescopes. This leftover signal is dubbed the unresolved gamma-ray background [4]. Dark matter’s gamma-ray emission could lie in this background, something that Ammazzalorso, Gruen, and colleagues explored with their new analysis


Być może więcej szczegółów dotyczących tej kwestii zostanie poznanych, gdy zostaną uruchomione nowe obserwatoria tj. np. obserwatorium im. Very Rubin w Chile, które ma rozpocząć prowadzenie badań naukowych w 2022 r.

4. Uczenie maszynowe zaprzęgnięte do badania czasoprzestrzeni.

Naukowcy postanowili "zatrudnić" do badania czasoprzestrzeni, a nawet do spojrzenia co znajduje się wewnątrz czarnej dziury, sieci neuronowe. Badacze, Xizhi Han i Sean Hartnoll z Uniwersytetu Stanforda zaproponowali, że będą próbować badać hipotezę dualności cechowania-grawitacji (lub inaczej korespondencję AdS/CFT) przy pomocy sieci neuronowych (takich które np. zajmują się modelowaniem twarzy). Sieci neuronowe, z uwagi, że obliczenia teoretyczne w teorii strun są bardzo wymagające i ekstremalnie złożone, będą próbowały uprościć oraz przyspieszyć niektóre obliczenia, a przy tym sprawdzać w pewien sposób założenia dualności cechowania-grawitacji.

New work by Xizhi Han and Sean Hartnoll from Stanford University, California, demonstrates that neural networks—much like those used to generate realistic images of faces—may make this calculation much easier to do [1]. Their results open up a new way to explore the quantum properties of gravity with a computational approach, allowing theorists to “experiment" with gravity.

This approach is the spirit behind the new work from Han and Hartnoll, who have used neural networks precisely to describe a system of quantum objects that, though simplified, captures the essential properties of spacetime geometry (Fig. 1). More specifically, they find the ground-state wave function of this many-body system, from which all of the system’s properties can be determined from first principles. Calculating such a wave function is notoriously difficult because the wave function is so complex. Moreover, the best method of computing it will usually depend on the wave function’s mathematical form, which is unknown for the systems relevant to the gauge-gravity duality.

The Stanford duo’s approach builds on a pioneering paper from 2016 [4], which showed the potential for finding the many-body wave function using artificial neural networks. Generically, a neural network takes an input, applies a series of mathematical operations to it, and spits out a number. For a lot of familiar applications, a neural network is “trained” with data to recognize inputs (say, a face). In the search for a quantum system’s wave function, however, one uses the network’s innards to represent a trial wave function and to calculate the system's energy, relying on a separate iteration scheme to choose “better” wave functions that yield a lower energy value.


5. Terraformowanie Marsa może być niemożliwe...na dzisiaj.

Na zakończenie jeszcze artykuł o problemach związanych z dzisiejszymi koncepcjami dotyczącymi możliwości terraformowania Marsa. Dlaczego na przykład stworzenie atmosfery na Marsie byłoby takim karkołomnym zadaniem, itp.

Polecam wszystkim zainteresowanym.

#fizycznenowinkifakera -> nowinki fizyczne i nie tylko - do obserwowania lub czarnolistowania.( ͡° ͜ʖ ͡°)

#nauka #fizyka #fizykakwantowa #astrofizyka #kosmologia #kosmos #wszechswiat #cern #gruparatowaniapoziomu #swiatnauki #zainteresowania #ciekawostki #liganauki #ligamozgow
Fake_R - 26.03.2020 r. - #fizycznenowinkifakera

1. Poszukiwania źródła masy proton...

źródło: comment_1585215282qvEZXnigA7gXyqNYToCqPx.jpg

Pobierz
  • 19
  • Odpowiedz
Gdyby ktoś chciał się WYPISAĆ z listy to niech zaplusuje ten komentarz.

Nie prowadzę już zapisów (można obserwować tag). Gdyby ktoś mimo wszystko chciał jednak być wołanym to niech mi da jakoś znać.
( ͡° ͜ʖ ͡°)
  • Odpowiedz
@Fake_R: Dzięki za włożoną pracę, wołaj mnie też, proszę! Codziennie śledzę wykop w poszukiwaniu własnie takich wpisów. Robicie świetną robotę popularyzując naukę! Byłoby fajnie gdyby umieszczać takie wpisy w formie wykopu, a nie wpisu - łatwiej wtedy go zachować i później odnaleźć. Dzięki i pozdrawiam!
  • Odpowiedz
@arcy81: Dziękuję za miłe słowo.( ͡° ͜ʖ ͡°) Oczywiście, będę Cię wołać. Jeśli chodzi o robienie tego w formie wykopaliska to niestety mam wrażenie, że zostałoby to zakopane w takiej formie.( ͡° ʖ̯ ͡°)

@emicehaael: Jasne, żaden problem. ( ͡° ͜ʖ ͡°)
  • Odpowiedz