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- 암흑물질 탐색을 위한 고정밀 원자시계의 고가용성 달성
- 초경량 암흑물질과 전자 사이의 상호작용 강도에 대한 새로운 통찰력
- 암흑 물질 이해를 목표로 하는 기초 물리학에 기여
이터븀(Yb) 바카라 사이트 쿠폰격자시계와 세슘(Cs)분수원자시계를 이용한 초경량 암흑물질 검출방법의 개념도
현재 두 번째는 세슘 원자를 공명시키는 마이크로파 주파수(약 92GHz)로 정의되며 16자리 정확도의 세슘 원자 분수 시계로 구현됩니다 마이크로파보다 주파수가 높은 빛(약 500THz)을 이용한 광격자시계는 시간의 정확도를 1~2배 더 높일 수 있어 초를 재정의할 수 있는 후보로 꼽힌다 원자시계의 정확도가 이 수준으로 향상되면 기본 물리 상수의 변화를 감지할 수 있을 가능성이 있습니다 기본 물리 상수는 일정하고 불변하다고 간주되며, 비록 변화하더라도 그 변화가 극히 작아 시계 오작동 등 일상 생활에 불편을 끼치지 않습니다 반면에 기본 물리 상수의 변화는 물리학 바카라 사이트 쿠폰의 흥미로운 주제입니다 예를 들어 암흑 물질로 인해 변화가 발생할 수 있다는 이론적 제안이 있습니다
진정한 본질이 알려지지 않은 암흑 물질은 원자와 같은 일반 물질의 질량보다 약 5배 더 큰 질량을 가진 암흑 물질이 우주에 존재한다고 제안되었습니다 암흑물질의 성질에 관한 바카라 사이트 쿠폰는 물리학의 흥미로운 바카라 사이트 쿠폰주제였으며, 폭넓은 질량에서 암흑물질 후보가 제안되었으며, 망원경, 인공위성, 입자탐지기, 레이저 간섭계 등 다양한 장비를 활용하여 탐색 실험이 진행되어 왔다 이번 바카라 사이트 쿠폰에서 주목하는 초경량 암흑물질은 우주의 구조 형성 관점에서 활발히 바카라 사이트 쿠폰되어온 후보 중 하나이다 양자역학에서는 전자, 양성자, 중성자, 광자를 입자이자 파동으로 간주합니다 초경량 암흑물질에서는 입자성보다 파동성이 더 두드러집니다 초경량 암흑물질이 일반물질과 상호작용하면 미세구조상수, 전자질량 등 기본 물리상수가 주기적으로 진동할 것으로 예상된다
원자 시계는 이러한 기본 물리 상수의 주기적인 변화를 높은 감도로 감지하는 능력으로 인해 최근 암흑 물질 연구에서 많은 주목을 받고 있습니다 바카라 사이트 쿠폰격자시계, 세슘분수원자시계 등 초정밀 원자시계의 활용은 초경량 암흑물질의 검출 감도를 높이는 데 유용하다 미세구조상수의 주기적인 진동은 두 개의 바카라 사이트 쿠폰격자시계의 주파수비로부터 탐색되어 왔지만, 바카라 사이트 쿠폰격자시계와 세슘분수원자시계를 결합하여 탐색한 사례는 보고된 바가 없다 이 조합은 바카라 사이트 쿠폰 격자 시계만을 사용한 검색으로는 감지하기 어려운 전자 질량의 주기적인 변화에 민감합니다 Cs 분수 원자 시계는 바카라 사이트 쿠폰 격자 시계보다 소음이 더 크기 때문에 이 조합을 활용하려면 오랜 기간(예: 10일 이상) 고가용성으로 두 시계를 동시에 실행하는 것이 중요합니다 그러나 바카라 사이트 쿠폰 격자 시계는 매우 복잡한 장치이므로 많은 기관에서 장기간 작동이 어렵습니다
AIST의 연구원들은 요코하마 국립대학교와 협력하여 두 개의 고정밀 원자 시계인 이터븀 바카라 사이트 쿠폰 격자 시계와 세슘 분수 원자 시계를 사용하여 우주에 대량으로 존재하지만 그 본질은 아직 알려지지 않은 암흑 물질을 검색했습니다
AIST는 시간 단위 '초'의 정의를 구현한 세슘분수원자시계와 초의 재정의 후보 중 하나인 이테르븀 바카라 사이트 쿠폰격자시계를 장기간 높은 가동률로 가동함으로써 국제표준시인 국제원자시(International Atomic Time) 발전에 기여하고 있습니다 원자시계의 주파수는 미세구조상수, 전자질량 등 기본물리상수에 의해 결정되며, 기본물리상수의 상수·불변성은 원자시계의 정확성을 보장한다 한편, 원자시계는 기본 물리 상수가 정말로 일정하고 불변인지를 검증하기 위한 실험 장치라고 할 수 있습니다
최근 전자질량(약 9×10)보다 20배 이상 가벼운 초경량 암흑물질이 발견되었습니다-31kg)은 암흑물질의 후보로 제안되었습니다 이 매우 가벼운 암흑물질은 입자가 아닌 파동처럼 행동합니다 암흑물질파가 원자 등 일반물질과 상호작용하면 기본 물리상수가 주기적으로 진동하고, 이로 인해 원자시계의 주파수도 주기적으로 진동하게 된다는 것이 이론적으로 예측된다 본 연구에서는 이터븀 바카라 사이트 쿠폰격자시계와 세슘분수원자시계의 주파수비 데이터에서 이러한 주기적인 진동을 탐색하였다 결과는 질량 범위의 초경량 암흑 물질 사이에 그러한 상호 작용이 없음을 보여줍니다 10-58kg ~ 10-56kg과 전자, 또는 그러한 상호작용이 존재한다면 그 강도는 매우 약합니다 이 결과는 암흑물질을 이해하는 기초 물리학에 기여합니다
이 바카라 사이트 쿠폰의 세부정보는 2022년 12월 7일 Physical Review Letters에 게시되었습니다
저널:물리적 검토 편지
제목: 바카라 사이트 쿠폰 및 마이크로파 원자시계의 장기 주파수 비교를 통해 초경량 암흑물질 검색
저자: 고바야시 타쿠미, 타카미자와 아키후미, 아카마츠 다이스케, 가와사키 아키코, 니시야마 아키코, 호사카 카즈모토, 히사이 유스케, 와다 마사토, 이나바 하지메, 다나베 다케히코, 야스다 마사미
DOI: 101103/PhysRevLett129241301