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과학의 발견30

하이브리드 전기 분해로 인해 높은 암모니아 수율이 생성된다 촉매 대신 플라즈마 전극을 이용하면 주변 조건에서 암모니아를 효율적으로 생성할 수 있다. 하지만 그것이 곧 하버-보쉬 프로세스를 대체하지는 않을 것이다. 1900년 16억 명이었던 세계 인구가 오늘날 77억 명으로 급격히 증가한 것은 암모니아의 인공 합성이 없었다면 불가능했을 것이다. 20세기 초 프리츠 하버와 칼 보쉬의 발명품은 대기 질소를 식물이 사용할 수 있는 형태로 고정시켜 값싸고 풍부한 비료를 제공한다. 그러나 이러한 성공에는 비용이 수반되지 않는다. 하버-보쉬 공정은 고온, 고압, 수소 분자를 필요로 하며, 이는 현재까지 천연 가스와 같은 화석 연료의 촉매 전환에서 비롯된다. Haber-Bosch의 대안은 전기와 촉매를 사용하여 물로부터 H2를 얻어 주변 환경에서 암모니아를 합성하지만, 이러한.. 2022. 12. 19.
블랙홀을 포착하는 데 필요한 것 컴퓨터 이미징과 일반 상대론적 모델링의 발전은 페타바이트 단위의 망원경 데이터를 이해하는 데 도움이 됐다. 지난 6월, 사건 지평선 망원경 팀의 구성원들은 8개의 망원경의 데이터를 하나의 선명한 이미지로 결합할 수 있는지 알아보기 위해 메사추세츠 주 캠브리지에 모였다. 연구원들은 그들을 위해 그들의 연구를 준비했다. 2017년 4월, EHT 망원경은 처녀자리 은하단에서 5,500만 광년 떨어진 타원 은하인 메시에 87의 초대질량 블랙홀을 관측했다. M87의 중심 블랙홀(M87*)의 시직경은 40 마이크로초로, 워싱턴 DC에서 볼 때 로스앤젤레스의 4분의 1에 해당하는 크기이다. 망원경(일부 단일 접시, 다른 다중 기구 배열, 그리고 모두 체계적인 소음에 민감한)은 작은 목표물을 약간 다른 각도에서 바라보.. 2022. 12. 19.
저렴한 수정은 훌륭한 양자 타임머신을 만든다. 양자 체제에서 열역학의 복잡성을 이해하려면 시계를 되돌릴 수 있어야 한다. 열역학(thermodynamics)은 열(thermo)과 동력(dynamics)이 합쳐진말로서 열과 역학적 일의 기본적인 관계를 기본으로 열 포함 자연계 안에서 에너지의 흐름을 다루는 물리학의 한 분야이다. 양자 역학은 고전 세계의 규칙에 따르지 않는 것으로 악명이 높다. 양자 이상의 가장 유명하고 근본적인 예 중 하나는 입자의 위치와 운동량과 같은 두 개의 관측 가능한 양이 양립할 수 없거나 동시에 측정할 수 없다는 생각이다. 둘 다 측정하려면 측정 순서가 중요하다. 수학적 용어로, 이들의 정류자(운동량과 운동량을 뺀 값)는 0이 아니다. 시간 진화 시스템을 고려할 때, 서로 다른 시간에서 측정된 두 양, 예를 들어 시간 0에서.. 2022. 12. 19.
마법각 이중층 그래핀이 새로운 단계로 접어들다 전하 캐리어 밀도를 변경하는 것은 뒤틀린 이중층 그래핀을 초전도 및 상관 상태에서 조정한다. 2018년 MIT의 파블로 자릴로-헤레로와 그의 동료들은 마법각 이중층 그래핀에서 초전도성을 입증했다(물리학 오늘, 2018년 5월 15페이지 참조). 그래핀의 단층은 탄소 원자의 2차원 시트이며 그 자체로는 초전도가 아니다. 그러나 두 개의 시트(그림에서 파란색과 검은색)가 서로에 대해 직각 θ(약 1.1°)로 수직으로 쌓여 있으며, 초전도 전이는 약 1.7K이다. 마법은 그림에서 보는 바와 같이 기본 그래핀 격자보다 더 큰 길이 스케일로 형성되는 준주기 구조 또는 모이레 격자에 있다. 온도가 충분히 낮으면, 인가된 전압으로 그래핀 시트 또는 전하 캐리어 밀도 사이의 각도를 변경함으로써 결과적인 초전도 상태가 .. 2022. 12. 19.