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전기장의 상대론적 수축

02.12.2022

오사카 대학 레이저 공학 연구소의 과학자들은 처음으로 초고속 전기 광학 측정을 사용하여 거의 광속으로 이동하는 전자 빔을 둘러싼 전기장의 수축을 시각화하고 생성 과정을 시연했습니다.

상대성 이론에 따르면 빛의 속도에 가까운 속도로 관찰자를 지나쳐 날아가는 물체의 움직임을 정확하게 묘사하기 위해서는 공간 좌표와 시간 좌표를 결합한 '로렌츠 변환'을 사용할 필요가 있다. 네덜란드 물리학자는 이러한 변환이 어떻게 전기장과 자기장에 대한 일관된 방정식으로 이어지는지 설명할 수 있었습니다.

상대성 이론의 다양한 효과는 매우 높은 실험 정확도로 여러 번 입증되었지만 일반 상대성 이론(특수 상대성 이론 포함)에는 아직 실험에서 밝혀지지 않은 부분이 있습니다. 이상하게도 전기장 압축은 그 중 하나입니다. 전자기학에 대한 현대적 이해는 아인슈타인 물리학의 원리에 기반합니다.

이제 오사카 대학 연구팀이 처음으로 이 효과를 실험적으로 입증했습니다. 그들은 선형 입자 가속기에 의해 생성된 고에너지 전자 빔 주위에서 시공간에서 쿨롱 필드의 프로파일을 측정했습니다. 초고속 전기 광학 샘플링을 사용하여 매우 높은 시간 분해능으로 전기장을 등록할 수 있었습니다.

이전에는 에너지와 운동량뿐만 아니라 시간과 공간의 로렌츠 변환이 각각 시간 팽창과 정지 질량 에너지에 대한 실험에서 입증되었습니다. 그런 다음 물리학자들은 전자기 전위의 로렌츠 변환에 해당하는 유사한 상대론적 효과를 고려했습니다.

또 전자빔이 금속판을 통과한 직후 전기장이 압축되는 과정을 관찰했다.

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과학 기술의 최신 뉴스, 새로운 전자 제품:

양자 얽힘에 대한 엔트로피 규칙의 존재가 입증되었습니다. 09.05.2024

양자역학은 신비한 현상과 예상치 못한 발견으로 우리를 계속해서 놀라게 하고 있습니다. 최근 RIKEN 양자 컴퓨팅 센터의 Bartosz Regula와 암스테르담 대학교의 Ludovico Lamy는 양자 얽힘과 엔트로피와의 관계에 관한 새로운 발견을 발표했습니다. 양자 얽힘은 현대 양자 정보 과학 및 기술에서 중요한 역할을 합니다. 그러나 구조가 복잡하기 때문에 이해하고 관리하는 것이 어렵습니다. 레굴루스와 라미의 발견은 양자 얽힘이 고전 시스템의 엔트로피 규칙과 유사한 엔트로피 규칙을 따른다는 것을 보여줍니다. 이 발견은 양자 정보 과학 및 기술에 새로운 관점을 열어 양자 얽힘과 열역학과의 연관성에 대한 이해를 심화시킵니다. 연구 결과는 얽힘 변환의 가역성 가능성을 나타내며, 이는 다양한 양자 기술에서의 사용을 크게 단순화할 수 있습니다. 새로운 규칙 열기 ...>>

미니 에어컨 소니 레온 포켓 5 09.05.2024

여름은 휴식과 여행을 위한 시간이지만 종종 더위가 이 시간을 참을 수 없는 고통으로 만들 수 있습니다. 사용자에게 더욱 편안한 여름을 선사할 소니의 신제품 Reon Pocket 5 미니 에어컨을 만나보세요. 소니는 더운 날 몸을 식혀주는 독특한 장치인 Reon Pocket 5 미니 컨디셔너를 출시했습니다. 목에 걸기만 하면 언제 어디서나 시원함을 느낄 수 있다. 이 미니 에어컨에는 작동 모드 자동 조정 기능과 온도 및 습도 센서가 장착되어 있습니다. 혁신적인 기술 덕분에 Reon Pocket 5는 사용자의 활동과 환경 조건에 따라 작동을 조정합니다. 사용자는 블루투스로 연결된 전용 모바일 앱을 이용해 쉽게 온도를 조절할 수 있다. 또한 미니에어컨을 부착할 수 있는 특별 디자인의 티셔츠와 반바지도 준비되어 있어 더욱 편리합니다. 장치는 오 ...>>

우주선을 위한 우주 에너지 08.05.2024

새로운 기술의 출현과 우주 프로그램 개발로 인해 우주에서 태양 에너지를 생산하는 것이 점점 더 실현 가능해지고 있습니다. 스타트업 Virtus Solis의 대표는 SpaceX의 Starship을 사용하여 지구에 전력을 공급할 수 있는 궤도 발전소를 만들겠다는 비전을 공유했습니다. 스타트업 Virtus Solis는 SpaceX의 Starship을 사용하여 궤도 발전소를 건설하는 야심찬 프로젝트를 공개했습니다. 이 아이디어는 태양 에너지 생산 분야를 크게 변화시켜 더 쉽게 접근할 수 있고 더 저렴하게 만들 수 있습니다. 스타트업 계획의 핵심은 스타십을 이용해 위성을 우주로 발사하는 데 드는 비용을 줄이는 것이다. 이러한 기술적 혁신은 우주에서의 태양 에너지 생산을 기존 에너지원에 비해 더욱 경쟁력 있게 만들 것으로 예상됩니다. Virtual Solis는 Starship을 사용하여 필요한 장비를 제공하여 궤도에 대형 태양광 패널을 구축할 계획입니다. 그러나 주요 과제 중 하나는 ...>>

강력한 배터리를 만드는 새로운 방법 08.05.2024

기술이 발전하고 전자제품의 사용이 확대됨에 따라 효율적이고 안전한 에너지원을 만드는 문제가 점점 더 시급해지고 있습니다. 퀸즈랜드 대학의 연구원들은 에너지 산업의 지형을 바꿀 수 있는 고출력 아연 기반 배터리를 만드는 새로운 접근 방식을 공개했습니다. 기존 수성 충전 배터리의 주요 문제점 중 하나는 전압이 낮아 현대 장치에서의 사용이 제한되었다는 것입니다. 그러나 과학자들이 개발한 새로운 방법 덕분에 이러한 단점은 성공적으로 극복되었습니다. 연구의 일환으로 과학자들은 특수 유기 화합물인 카테콜에 눈을 돌렸습니다. 배터리 안정성을 높이고 효율을 높일 수 있는 중요한 부품임이 밝혀졌습니다. 이러한 접근 방식으로 인해 아연 이온 배터리의 전압이 크게 증가하여 경쟁력이 향상되었습니다. 과학자들에 따르면 이러한 배터리에는 몇 가지 장점이 있습니다. 그들은 b를 가지고 있다 ...>>

따뜻한 맥주의 알코올 함량 07.05.2024

가장 흔한 알코올 음료 중 하나인 맥주는 마시는 온도에 따라 고유한 맛이 변할 수 있습니다. 국제 과학자 팀의 새로운 연구에 따르면 맥주 온도가 알코올 맛에 대한 인식에 중요한 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 재료 과학자 Lei Jiang이 주도한 연구에서는 서로 다른 온도에서 에탄올과 물 분자가 서로 다른 유형의 클러스터를 형성하여 알코올 맛의 인식에 영향을 미친다는 사실을 발견했습니다. 저온에서는 더 많은 피라미드 모양의 클러스터가 형성되어 "에탄올" 맛의 매운 맛을 줄이고 음료의 알코올 맛을 덜 만듭니다. 반대로 온도가 높아질수록 클러스터가 사슬 모양으로 변해 알코올 맛이 더욱 뚜렷해집니다. 이는 바이주와 같은 일부 알코올 음료의 맛이 온도에 따라 변하는 이유를 설명합니다. 획득된 데이터는 음료 제조업체에 새로운 전망을 열어줍니다. ...>>

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번개 예측 29.06.2019

도쿄 대학의 과학자들은 뇌운에서 번개와 두 가지 유형의 감마선 사이의 연관성을 발견했습니다.

새로운 연구에 따르면 특정 조건에서 뇌운의 약한 감마선이 낙뢰와 그에 수반되는 감마선 폭발보다 먼저 발생할 수 있습니다. 뇌운과 관련된 감마선 현상에는 두 가지 알려진 유형이 있습니다. 감마선(약 XNUMX분 동안 지속되는 약한 복사)과 우리가 번개 형태로 관찰하는 단기 지상 감마선 섬광입니다.

두 유형 모두 다양한 전하 층 사이에 끼인 뇌운에서 발생합니다. 하전된 영역은 전자를 거의 빛의 속도로 가속시킨 후 전자가 약간 느려지고 감마선을 방출합니다. 이것을 bremsstrahlung이라고 합니다.

모니터링 시스템을 통해 일본 전문가들은 지상의 감마선 섬광과 낙뢰를 동시에 감지할 수 있었습니다. 이것은 상당히 흔한 현상이지만 관찰을 통해 같은 영역에서 동시에 감마선을 감지할 수 있게 되었습니다. 과학자들은 또한 번개가 칠 때 빛이 갑자기 사라진다는 사실도 알아차렸습니다. 이를 통해 우리는 이러한 사건이 밀접하게 관련되어 있으며 이에 대한 증거가 처음으로 관찰되었다는 최종 결론을 내릴 수 있습니다.

이 연구는 번개를 예측하는 이전에 알려지지 않은 방법을 개발하는 열쇠가 될 수 있습니다. 전문가 팀은 감마선의 광선이 낙뢰보다 먼저 발생할 뿐만 아니라 실제로 낙뢰를 일으킬 가능성을 조사하려고 합니다.

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