เครือข่ายทั่วโลกของเซ็นเซอร์ควอนตัมสามารถใช้เพื่อค้นหาสัญญาณสนามมวลต่ำ (ELF) ที่สมมุติฐานซึ่งสร้างขึ้นได้ในระหว่างการรวมตัวของหลุมดำและเหตุการณ์ทางดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่รุนแรงอื่นๆ ข้อเสนอจากทีมนักฟิสิกส์ในสหรัฐอเมริกา โปแลนด์ และเยอรมนี เกี่ยวข้องกับการใช้เครือข่ายนาฬิกาอะตอมที่มีอยู่ในระบบกำหนดตำแหน่งทั่วโลก (GPS) หรือการอัปเกรดเป็นเครือข่ายทั่วโลก
เครื่องวัดสนามแม่เหล็กด้วยแสงเพื่อค้นหาสัญญาณ
ELF ซึ่งหากตรวจพบ สามารถให้ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญในสิ่งที่อยู่นอกเหนือแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์อนุภาค ในเดือนสิงหาคม 2017 กล้องโทรทรรศน์ทั่วโลกได้รับการฝึกฝนอย่างรวดเร็วบนท้องฟ้าเล็กๆ ที่หอสังเกตการณ์ LIGO–Virgo เพิ่งเห็นคลื่นโน้มถ่วงจากการควบรวมของดาวนิวตรอนสองดวง นักดาราศาสตร์ได้รับรางวัลด้วยข้อมูลจำนวนมหาศาลที่รวบรวมได้จากสเปกตรัมคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ปล่อยออกมาเมื่อวัตถุที่รวมตัวกันระเบิดเป็นกิโลโนวา
ความสำเร็จของการสังเกตการณ์นี้ได้เพิ่มความสนใจในดาราศาสตร์หลายผู้รับโดยที่เหตุการณ์ทางฟิสิกส์ดาราศาสตร์ได้รับการศึกษาโดยการตรวจจับช่วงของสัญญาณ “ผู้ส่งสาร” ซึ่งรวมถึงคลื่นโน้มถ่วง การแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า และอนุภาค เช่น นิวตริโน ตอนนี้Andrei Dereviankoจาก University of Nevada, Reno และเพื่อนร่วมงานได้ตั้งเป้าหมายที่ทะเยอทะยานมากขึ้น: การทำดาราศาสตร์ multimessenger กับผู้ส่งสารที่ไม่รู้จัก
ถอดแล้วหลุมดำและดาวนิวตรอนมีสนามโน้มถ่วงที่แรง ดังนั้นจึงมีเหตุผลที่สามารถดึงดูดสสารมืดได้ อันที่จริง การขยายแบบจำลองมาตรฐานหลายอย่างอ้างว่าเอลฟ์จะรวมกลุ่มอยู่รอบวัตถุทางดาราศาสตร์ฟิสิกส์ขนาดใหญ่ เช่น หลุมดำ สิ่งเหล่านี้บางส่วนอาจถูกปลดปล่อยออกไปโดยการปล่อยพลังงานมหาศาลระหว่างการควบรวมกิจการและระเบิดสู่โลก Derevianko ยังชี้ให้เห็นว่าอาจเป็นไปได้ที่ ELF จะถูกสร้างขึ้นเมื่อหลุมดำสองหลุมรวมกัน ซึ่งเป็นสิ่งที่เราไม่สามารถแน่ใจได้จนกว่าเราจะมีทฤษฎีที่ใช้งานได้ของแรงโน้มถ่วงควอนตัม
ด้วยเหตุนี้ การพยายามตรวจจับเอลฟ์จากเหตุการณ์
รุนแรงเหล่านี้จึงเป็นวิธีการศึกษาฟิสิกส์ที่นอกเหนือไปจากแบบจำลองมาตรฐาน อย่างไรก็ตาม วิธีการตรวจจับเอลฟ์จะขึ้นอยู่กับลักษณะที่แน่นอนของพวกมัน Derevianko อธิบายว่าการใช้นาฬิกาอะตอมมีความเป็นไปได้อย่างหนึ่ง: “คุณสามารถเขียนการโต้ตอบบางอย่างในลักษณะที่ ตัวอย่างเช่น การเปลี่ยนแปลงค่าคงที่ของโครงสร้างละเอียด” สิ่งนี้จะส่งผลต่อปฏิสัมพันธ์ของคูลอมบ์ โดยเปลี่ยนระยะห่างระดับพลังงานภายในอะตอม ซึ่งจะส่งผลต่อความถี่ของนาฬิกาอะตอม สะดวก เครือข่ายนาฬิกาอะตอมทั่วโลกมีอยู่แล้วในรูปแบบของระบบกำหนดตำแหน่งทั่วโลก (GPS) และ Derevianko และเพื่อนร่วมงานเชื่อว่าสามารถตรวจจับ ELF ได้จากทุกที่ในจักรวาลที่สังเกตได้
ข้อต่อหมุนความเป็นไปได้อีกประการหนึ่งคือเอลฟ์สามารถจับคู่กับการหมุนได้ ทำให้ตรวจจับได้ด้วยเครื่องวัดสนามแม่เหล็ก เครือข่าย Global Network of Optical Magnetometers for Exotic Physics (GNOME) มี 13 สถานีตั้งอยู่ใน 4 ทวีป: “ในระดับความแม่นยำในปัจจุบัน เครื่องวัดสนามแม่เหล็กไม่ไวเพียงพอ แต่สามารถทำได้ในอนาคต – พวกเขากำลังอัพเกรดเครื่องวัดค่าความเข้มข้นของสนามแม่เหล็ก” Derevianko กล่าว
แม้จะไม่ทราบลักษณะที่แน่นอนของสัญญาณเอลฟ์สมมุติ นักวิจัยก็ยังคาดการณ์ถึงรูปร่างและจังหวะเวลาของมัน เนื่องจากอนุภาคจะมีพลังงานสูงและมีมวลต่ำมาก (แต่ไม่เป็นศูนย์) พวกมันจึงเดินทางด้วยความเร็วแสงที่ใกล้มาก นอกจากนี้ เนื่องจากการกระจายความถี่ของอวกาศ ส่วนประกอบความถี่สูงจะมาถึงก่อน ผลที่ได้คือ “การต่อต้านเสียงร้อง” ที่บอกเล่าเรื่องราวที่จะมาถึงโลกหลังจากคลื่นความโน้มถ่วงไม่นาน
ความตื่นเต้นเพิ่มขึ้นเหนือสัญญาณลึกลับ
ในเครื่องตรวจจับสสารมืดโดยหลักการแล้ว Derevianko นักวิจัยสามารถค้นหา ELF จากเหตุการณ์ที่ไม่มีสัญญาณคลื่นโน้มถ่วงที่ตรวจพบ เช่น ซุปเปอร์โนวา หากพวกเขาต้องการค้นหาลายนิ้วมือของ ELF เช่น การควบรวมของหลุมดำในข้อมูล GPS พวกเขาสามารถสืบค้นข้อมูลทางประวัติศาสตร์เพื่อค้นหารูปแบบดังกล่าวได้ตั้งแต่ก่อนที่นักดาราศาสตร์จะสามารถตรวจจับคลื่นโน้มถ่วงได้
Tien-Tien Yu จากมหาวิทยาลัยโอเรกอน แสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับงานนี้ว่า “เพราะพวกเขาเป็นผู้สมัครสสารมืดที่น่าดึงดูด จึงต้องใช้ความพยายามอย่างมากในการค้นหาเอลฟ์เหล่านี้ แต่ก็ยาก” เธอกล่าวเสริมว่า “โดยปกติแล้ว ถ้าคุณมีหลุมดำสองหลุมที่รวมตัวกับเมฆสสารมืดรอบๆ พวกมัน คุณอาจมองหาสัญญาณเอ็กซ์เรย์ เช่น จากสสารมืดที่ทำลายล้างหรือแปลงเป็นโฟตอนหรืออะไรทำนองนั้น ความจริงที่ว่าพวกเขากำลังพยายามมองหาสสารมืดมากกว่าโฟตอนนั้นแตกต่างกันเล็กน้อย”
ความช่วยเหลือจากอัลกอริธึมการเรียนรู้เชิงลึกช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของนักรังสีวิทยาในการตรวจหาโป่งพองในสมอง โดยเพิ่มความไวโดยรวมต่อรอยโรคจาก 79.09% เป็น 88.94% ความไวต่อกรณีคือ 81.63% และ 91.86% โดยไม่ต้องใช้อัลกอริทึมตามลำดับ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ประสิทธิภาพได้รับการปรับปรุงมากที่สุดสำหรับนักรังสีวิทยาสองคนที่มีประสบการณ์น้อยที่สุด
นักวิจัยเน้นย้ำว่าอัลกอริธึมนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อทำหน้าที่เป็นเครื่องมือสนับสนุน โดยให้ความเห็นที่สองแก่นักรังสีวิทยาเพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการวินิจฉัย แต่จะไม่แทนที่ผู้อ่านที่เป็นมนุษย์
“อัลกอริธึมการเรียนรู้เชิงลึกจำเป็นต้องได้รับการตรวจสอบเพิ่มเติมเกี่ยวกับข้อมูลการถ่ายภาพภายนอก” Long กล่าวกับPhysics World “อาจจำเป็นต้องปรับปรุงบางอย่าง เช่น การลดอัตราการบวกลวง ก่อนจึงจะสามารถนำมาใช้ในทางคลินิกได้”
นักวิจัยในญี่ปุ่นได้พัฒนาเทคนิคทางคณิตศาสตร์แบบใหม่เพื่อสำรวจลักษณะของผลึกเวลา ทีมงานที่นำโดยKae Nemotoจากสถาบันสารสนเทศแห่งชาติในโตเกียว ใช้ทฤษฎีกราฟและกลศาสตร์ทางสถิติร่วมกันเพื่อแสดงให้เห็นว่าวัสดุควอนตัมที่แปลกใหม่มีวิวัฒนาการอย่างไรเมื่อเวลาผ่านไป งานของพวกเขาเปิดเส้นทางใหม่สู่การใช้งานจริงสำหรับผลึกเวลา รวมถึงการจำลองเครือข่ายควอนตัมที่ซับซ้อน
Credit : cialisonlinegenericcialistyh.com civilaircraftregisters.org cocktailz.org collectifpolaire.org collective2012.com
