Digital T힌크 T앙 (DTT)

과학 탱크

"Science Tank"섹션에 오신 것을 환영합니다. 이 웹 사이트 영역에서는 학제 간 기반으로 과학 세계 (물리학, 수학, 컴퓨터 과학, 의학 등)의 관련 발견을 다룹니다. 괴팅겐의 과학 환경에 특별히 초점을 맞춘 전 세계의 중요한 성과를 발표합니다. 재미 있고 호기심을 유지하십시오.     

Minkowski 시공간의 인과 적 미래 예후

미래의 사건을 예측하는 것은 어려운 일입니다. 인간과 달리 기계 학습 접근 방식은 물리학에 대한 자연스러운 이해에 의해 규제되지 않습니다. 야생에서 그럴듯한 일련의 사건은 인과 관계의 규칙을 따르며, 이는 유한 한 훈련 세트에서 단순히 파생 될 수 없습니다. 이 논문에서 연구자들 (Imperial College London)은 Minkowski 시공간에 시공간 정보를 내장하여 미래의 인과 적 예측을 수행하기위한 새로운 이론적 틀을 제안합니다. 그들은 특수 상대성 이론의 빛 원뿔 개념을 사용하여 임의 모델의 잠복 공간을 제한하고 횡단합니다. 그들은 인과 적 이미지 합성의 성공적인 응용과 이미지 데이터 세트에 대한 미래 비디오 이미지의 예측을 보여줍니다. 그들의 프레임 워크는 아키텍처 및 작업과는 독립적이며 인과 기능에 대한 강력한 이론적 보증을 제공합니다.

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광 음향 센서 시스템을 사용한 주입 테스트

Laser-Laboratorium Göttingen eV는 처음에 BMBF로부터 GO-Bio에 대한 올해 입찰을 받았습니다.

Photonic Sensor Technology 부서의 "주입 모니터링을위한 광학 센서 시스템"(Oase) 프로젝트는 Go-Bio 초기 자금 조치의 두 단계 중 첫 번째 단계로 만들었습니다. BMBF의 경쟁이 치열한이 입찰에서 인식 가능한 혁신 잠재력을 가진 41 개 프로젝트 아이디어 중 178 개가 탐색 단계에 들어갔습니다.

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대수의 비밀

마지막 기사는 좋은 반응을 보였습니다 (감사합니다). 그래서 오늘 "잊혀진 수학"의 세계에서 온 무언가-재미있게 보내십시오!   

산술은 종종 모호한 수단으로 그 요새의 일부를 증명할 수 없습니다. 이 경우 더 일반적인 대수 방법이 필요합니다. 대수적으로 정당화되는 이런 종류의 산술 정리에는 축약 된 산술 연산에 대한 많은 규칙이 있습니다.

속도 곱셈:

컴퓨터 나 계산기가 없었던 옛날에는 위대한 산술가들이 간단한 대수적 트릭을 많이 사용했습니다. 당신의 삶을 더 쉽게 만들기 위해 :

"x"는 곱셈을 나타냅니다 (LaTeX를 시도하기에는 너무 게으르다 :-))

다음을 살펴 보겠습니다.


 988² =?

머릿속에서 해결할 수 있습니까?

매우 간단합니다. 자세히 살펴 보겠습니다.


988 x 988 = (988 + 12) x (998-12) + 12² = 1000 x 976 + 144 = 976


여기서 무슨 일이 일어나고 있는지 이해하는 것도 쉽습니다.

(a + b) (a-b) + b² = a²-b² + b² = a²

지금까지 좋아. 이제 수학을 빠르게 해보겠습니다.


986 x 997, 계산기없이!


986 x 997 = (986-3) x 1000 + 3 x 14 = 983 042

여기 뭔 일 있었 니? 요인을 다음과 같이 기록 할 수 있습니다.

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융합 반응을 안정시킬 수있는 예상치 못한 전류

과학자들은 전류가 이전에 알려지지 않았던 방식으로 형성 될 수 있음을 발견했습니다. 새로운 발견은 연구자들이 태양과 별에 동력을 공급하는 핵융합 에너지를 지구로 더 잘 가져올 수있게합니다.


충돌없는 플라즈마에서 단일 종과 상호 작용하는 평면 정전기 파의 경우 운동량 보존은 전류 보존을 의미합니다. 그러나 여러 종이 파동과 상호 작용할 때 임펄스를 교환하여 전류 구동이 발생할 수 있습니다. 이 구동 전류에 대한 간단하고 일반적인 공식은 물리학 자들의 작업에서 파생됩니다. 예를 들어, 그들은 전자-양전자-이온 플라즈마에서 Langmuir 파동과 전자-이온 플라즈마에서 이온-음향 파에 대해 전류가 어떻게 구동 될 수 있는지 보여줍니다.

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"어려운"문제

오늘은 "잊혀진 수학"범주에 속하는 것. 불행히도 교과 과정에서 거의 또는 전혀없는 매우 흥미로운 대수적 수 관계가 항상 존재하지만 수와 수학적 직관에 대한 이해를 확장합니다.  

누군가가 기술적 도구없이 다음 방정식을 풀도록 요청한다고 가정 해 보겠습니다.


할 수있어?


첫눈에 확인은 그렇게 쉽지 않습니다. 하지만이 숫자들 사이의 특별하고 흥미로운 관계를 알면 정말 간단합니다. 

방정식의 왼쪽 구성 요소는 다음과 같습니다. 100 + 121 + 144 = 365; 다시 말해:



 좋습니다. 간단한 대수를 사용하여 더 많은 수열을 찾을 수 있는지 알아 봅시다. 우리가 찾는 첫 번째 숫자는 "x":

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듀 테론 및 HD + 분자 이온의 페닝 트랩 질량 측정

중수소의 질량은 전문 문헌에 저장된 값보다 0,1 억분의 100 % 적다고합니다! 원자핵이 발견 된 지 XNUMX 년이 지난 지금도 개별 표본이 얼마나 무거운지는 아직 불분명합니다. 하이델베르그에있는 막스 플랑크 핵 물리 연구소의 Sascha Rau가 이끄는 연구팀은 훌륭한 "업데이트"를 만드는 데 성공했습니다.

출처 사진 : Max Planck Institute for Nuclear Physics

가장 가벼운 원자핵의 질량과 전자 질량이 연결되어 있으며, 그 값은 원자 물리학, 분자 물리학 및 중성미자 물리학 및 계측 학의 관측에 영향을 미칩니다. 이러한 기본 매개 변수에 대한 가장 정확한 값은 10E (-11) 정도의 상대 질량 불확도를 달성하는 Penning Fallen 질량 분석법에서 비롯됩니다. 그러나 다양한 실험의 데이터를 사용한 중복 검사는 양성자, 중수소 및 헬리온 (헬륨 -3의 핵심) 질량에 상당한 불일치를 나타내며 이러한 값의 불확실성이 과소 평가되었을 수 있음을 시사합니다.

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마이크로 로봇 다리를 제공하는 개념적 진보

흥미로운 기사가 ​​Nature, 530-531 (2020)에 실 렸습니다. 도이 : 10.1038 / d41586-020-02421-2

레이저 제어 마이크로 로봇의 다리 역할을 할 수있는 작은 장치가 개발되었습니다. 이러한 장치와 마이크로 전자 시스템의 호환성은 자율 마이크로 로봇의 대량 생산 경로를 제시합니다.

Youtube의 비디오 https://youtu.be/8b_dMsYLkUs


1959 년, 노벨상 수상자이자 나노 기술의 선구자 인 Richard Feynman은 "외과 의사를 삼키는 것", 즉 필요한 경우 수술을 수행하기 위해 혈관을 통해 이동할 수있는 작은 로봇을 만드는 것이 흥미로울 것이라고 제안했습니다. 미래에 대한이 상징적 인 비전은 마이크로 미터 로봇 분야의 현대적 희망, 즉 거시적 대응 장치가 도달 할 수없는 환경에 자율 장치를 배치하려는 것을 강조했습니다. 그러나 그러한 로봇을 만드는 것은 현미경 기관차를 조립하는 명백한 어려움을 포함하여 몇 가지 과제를 제시합니다. Nature의 기사에서 Miskin et al. 액체를 통해 레이저 제어 마이크로 로봇을 추진하고 마이크로 전자 부품과 쉽게 통합하여 완전 자율 마이크로 로봇을 생성 할 수있는 전기 화학적 동력 장치를 통해.

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과학자들이 통계에 대해 속지 않는 방법

Dorothy Bishop의 흥미로운 기사가 자연 584 : 9 (2020); 도이 : 10.1038 / d41586-020-02275-8

시뮬레이션 된 데이터를 수집하면 우리의인지 적 편견이 우리를 타락하게 만드는 일반적인 방법을 알 수 있습니다.


강력하고 신뢰할 수있는 연구를 촉진하기 위해 지난 XNUMX 년 동안 수많은 노력을 기울였습니다. 일부는 획기적인 돌파구보다 개방형 과학을 선호하기 위해 자금 및 출판 기준 변경과 같은 인센티브 변경에 중점을 둡니다. 그러나 개인에게도주의를 기울여야합니다. 지나치게 인간의인지 적 편견은 거기에없는 결과를 보게 할 수 있습니다. 잘못된 추론은 의도가 좋은 경우에도 엉성한 과학으로 이어집니다.

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화학을위한 XNUMX 큐 비트 양자 컴퓨팅

정확한 전자 구조 계산은 이론적 화학 및 기타 관련 분야에 혁명을 일으킬 양자 컴퓨터의 가장 기대되는 응용 프로그램 중 하나로 간주됩니다. Google Sycamore 양자 프로세서를 사용하여 Google AI Quantum과 동료들은 두 가지 중간 규모 화학 문제에 대한 VQE (Variational Quantum Eigenolver) 시뮬레이션을 수행했습니다. 수소 사슬의 결합 에너지 (H12 정도)와 디아 졸의 이성 질화 메커니즘 ( Yuan의 관점 참조). 시뮬레이션은 최대 12 개의 72 큐 비트 게이트를 사용하여 최대 XNUMX 큐 비트에서 수행되었으며 VQE가 오류를 최소화하는 전략과 결합 될 때 화학적 정확도를 달성 할 수 있음을 보여줍니다. 제안 된 VQE 알고리즘의 주요 구성 요소는 기존 방식으로 시뮬레이션 할 수없는 더 큰 시스템으로 잠재적으로 확장 가능합니다.

과학, P. 1084; 또한 p. 1054 참조

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심근 경색의 신속한 감지를위한 센서

모델 M13 박테리오파지를 가진 Sebastian Machera폴란드 출신의 젊은 과학자의 아이디어가 보상을 받았습니다.

학생 Sebastian Machera는 의료 절차를 개선하면서 많은 환자를 도울 수있는 기술을 개발하고 있습니다. 그의 연구로 그는 권위있는 EUCYS 대회에서 상을 받았습니다 (21 세 미만의 뛰어난 연구자들에게). 그는 폴란드 과학 아카데미 (PAN)의 물리 화학 연구소에서 프로젝트를 개발하고 있습니다.

Sebastian Machera는 어린 나이에 심혈관 질환을 자세히 살펴보기로 결정했습니다. 이 임상상은 대부분의 선진국에서 조기 사망의 가장 흔한 원인 중 하나입니다.

젊은 과학자는 심장 마비 환자를 더 빨리 진단 할 수있는 센서를 개발하고자합니다. 그의 아이디어는 EUCYS 심사위 원단에 의해 인정되었습니다. 연구원은이 권위있는 대회의 폴란드 판에서 XNUMX 등상을 받았습니다. 수상자는 바르샤바 의과 대학에서 공부하고 바르샤바 기술 대학에서 생명 공학을 공부하고 있습니다.

출처 (사진) : 모델 M13 박테리오파지를 사용한 Sebastian Machera : 폴란드 과학 아카데미 (PAN)

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생명 공학적으로 생성 된 뉴런 오가 노이드에서 GABA 극성 스위치 및 뉴런 가소성의 개발

UMG와 MBExC (Cluster of Excellence "Multiscale Bioimaging")와 독일 신경 퇴화 성 질환 센터 (DZNE)의 과학자들은 처음으로 인간 유도 만능 줄기 세포에서 인간 두뇌의 기능을 가진 신경 네트워크를 만드는 데 성공했습니다. BENO (Bioengineered Neuronal Organoids)로 알려진 조직은 인간 뇌의 형태 학적 특성을 보여줍니다. 또한 학습 및 기억 기능 개발에 중요한 기능을 개발합니다. Nature Communications에 게시되었습니다.

출처 : 괴팅겐 대학 의료 센터 : Zafeiriou et al. (2020) Bioengineered Neuronal Organoids의 GABA 극성 스위치 및 신경 가소성. Nat Commun, 11, 3791.

왼쪽 : Zafeiriou et al. 중 하나에 따라 생산 된 "Bioengineered Neuronal Organoid"(BENO)의 표현. 공개 된 절차; 신경망 구조의 형성은 신경 마커 단백질 (미 세관 관련 단백질 2; 파란색) 및 신경 섬유 (녹색)뿐만 아니라 신경교 세포 (교 섬유 산성 단백질; 빨간색)의 착색에 의해 나타납니다. 축척 : 0,5mm. 오른쪽 : BENO에서 신경망 구조 확대. 뉴로 필라멘트 단백질이 착색 된 후, 뉴런 축삭이 녹색으로 표시되고, 글루타메이트 성 뉴런이 빨간색으로, 세포 핵이 파란색으로 활성화됩니다.

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