핵 분광학의 발견: 자연의 기본 법칙을 바꿀 새로운 시대

SeoulUCLA의 물리학자들이 핵 분광학에서 큰 진전을 이루었습니다. 레이저 빛을 사용하여 원자 핵을 자극함으로써 시간, 중력 및 다양한 분야의 측정 방식을 변화시킬 가능성이 있습니다. 이 진전은 측정 정확도를 크게 향상시킬 수 있습니다. 주요 요점을 다음과 같이 정리할 수 있습니다.

• 투륨 원자는 플루오린이 풍부한 투명한 결정에 삽입되었습니다.
• 레이저는 투륨 원자를 핵 상태로 여기시키는 데 사용되었습니다.
• 이 방법은 전자의 간섭을 줄여 정확한 측정을 가능하게 합니다.

원자의 핵을 사용하면 시계의 정확성을 높일 수 있습니다. 현재의 원자 시계는 전자에 의존하지만, 전자는 주변 환경에 의해 영향을 받아 정밀도가 제한됩니다. 반면에, 핵 안의 중성자와 양성자는 환경의 영향을 덜 받습니다. 따라서 핵 시계는 가장 정확한 시계가 될 수 있습니다.

에릭 허드슨 UCLA 교수는 15년간의 프로젝트를 이끌었습니다. 그의 팀은 토륨-229 핵에서 중성자가 레이저 빛에 반응하게 하는 데 성공했습니다. 이 결정의 전자는 플루오린과 강하게 결합하여 저에너지 빛이 핵에 도달할 수 있게 했습니다. 이를 통해 토륨 핵이 광자를 흡수하고 재방출하며, 정밀한 측정이 가능해졌습니다.

천문학에서 제시된 암시들은 미세구조 상수와 같은 값이 변할 수 있음을 시사합니다. 이 상수는 원자를 결합하는 힘의 강도를 결정합니다. 만약 이것이 변한다면, 우리의 자연 법칙 또한 바뀔 수 있습니다. 더 정밀한 측정이 이러한 변화를 보여줄 수 있습니다. 허드슨의 팀은 이러한 변화 가능성을 시험하려고 합니다.

이 기술은 실제 활용 가능성이 있습니다.

• 향상된 GPS 및 휴대폰 기술.
• 더 정확한 내비게이션 및 통신 시스템.
• 더 작고 휴대성이 향상된 원자 시계.

현재의 원자 시계는 크고 진공 챔버 및 냉각 시스템과 같은 특수 장비가 필요합니다. 토륨을 사용하는 핵 시계는 더 작고 더욱 정확할 것입니다.

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나노 기술로 혁신하는 장기 이식의 새 지평

이 연구는 미국 국립 과학 재단의 지원을 받았으며, 데니스 콜드웰은 상수의 정확한 측정이 중요한 기술 발전으로 이어졌다고 설명했습니다. 핵을 기반으로 하는 이 기술은 상수를 매우 정확하게 측정하여 마치 그 값이 변하는 것처럼 보이게 합니다.

새로운 핵 분광법은 과학자들이 원자의 새로운 특성을 발견하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 이 기술을 통해 원자가 에너지 및 주변 환경과 어떻게 상호작용하는지를 관찰할 수 있습니다. 이는 물질, 에너지, 우주의 법칙에 관한 기본 이론을 검증하는 데 도움이 될 것입니다.

허드슨 팀은 더 정밀한 측정 도구를 사용하면 우리가 알던 상수들이 다르게 나타날 수 있음을 발견했습니다. 그들의 연구는 이러한 정확한 측정을 발전시켜 새로운 과학적 발견으로 이어질 수 있습니다.

과학자들은 토륨-229 원자를 결정체에 심고 레이저를 사용하여 원자핵을 흥분시켰습니다. 이 성과는 기본 상수가 변하지 않는지를 확인하는데 있어 가장 민감한 검증을 제공하므로 중요합니다. 이 방법은 우주에서 이들 상수를 측정하는 방식에 혁신을 가져올 수 있습니다.

이 간단한 방법은 새로운 기회를 만들어냅니다. 앞으로의 연구에서는 우주의 주요 미지의 영역을 탐구할 수 있습니다. 많은 흥미진진한 가능성이 존재합니다.