Как атомные часы стали эталоном времени и что их может заменить в будущем?

Но есть области, где требуется более точное измерение времени — например, в навигации. Для этого были разработаны атомные часы, которые используют периоды изменения состояния атома в качестве периодического процесса.

Цезий-133 как эталон времени В 1967 году все страны мира признали атомы цезия-133 эталоном времени. Сегодня одна секунда равна 9 192 631 770 периодам излучения в атомах цезия.

Атомные часы важны для определения положения космических аппаратов, самолётов, подводных лодок и автомобилей. На атомный стандарт равняются все телекоммуникационные компании, включая станции мобильной связи и службы точного времени.

Как воспроизводят секунду В России формирование единицы секунды и национальной шкалы времени происходит в лаборатории измерительно-вычислительных систем и комплексов Государственного первичного эталона времени и частоты. Здесь на цезиевых атомных часах фонтанного типа охлаждённые атомы цезия подбрасываются на двухметровую высоту, где регистрируются, после чего снова летят вниз.

Так рождается современная секунда. Новые стандарты точности Погрешность в подсчёте периодов атома цезия составляет 1,2 на 10 в минус 16 степени.

Эта погрешность также характерна для эталонов секунды ведущих стран мира. Однако ряд стран, включая Россию, работают над усовершенствованием атомных часов, чтобы повысить точность позиционирования до дециметров.

Стронциевые атомные часы Так называемые стронциевые атомные часы позволяют достигать точности расчёта секунды до 10 в минус 18 степени, что более чем на порядок отличается от существующего международного стандарта. В стронции фиксируется другой тип излучения — оптический.

Такие часы, установленные на спутниках, позволят определять положение объекта на Земле с точностью до сантиметров! Будущее атомных часов Принятый международный стандарт, определяющий «размер» секунды по цезию, может быть заменён на оптическое излучение атомов стронция или ядер тория.

Торий-229 как будущее атомных часов Учёные ищут способы повысить точность атомных часов. Одна из идей — использовать слабо радиоактивное твёрдое вещество торий-229.

Ядра тория-229 очень маленькие, на пять порядков меньше самого атома, поэтому воздействие всевозможных полей на них оказывается гораздо слабее. Перспективы России У России есть шансы возглавить технологическую гонку в области создания часов на основе тория-229.

Госкорпорация Росатом умеет производить торий-229 в нужных для исследователей количествах, а над ядерным стандартом частоты работают умы специалистов нескольких российских институтов. Значение высокоточной информации Высокоточная информация, полученная с помощью атомных часов, используется в различных областях, таких как навигация, интернет вещей и беспилотный транспорт.

Она позволяет повысить точность определения местоположения, скорость передачи данных и взаимодействие между физическими объектами.

Статью об этом исследовании опубликовали в журнале Bioresource Technology (BT). Бактерия, о которой идёт речь, — это молочнокислая бактерия Leuconostoc mesenteroides CBA3656.

Её выделили из традиционного корейского блюда кимчи. Нанопластик — это микроскопические частицы пластика, которые в сотни раз тоньше человеческого волоса.

Они попадают в организм с водой, морепродуктами, солью и другой пищей и могут накапливаться в тканях. В лабораторных условиях бактерия связывала до 87 процентов нанопластика, причём даже при разных температурах и уровнях кислотности.

В условиях, имитирующих человеческий кишечник, эффективность была около 57 процентов. Анализ показал, что частицы пластика прикреплялись к поверхности бактерии и затем могли выводиться естественным путём.

Эксперименты на мышах подтвердили эффект: у животных, получавших бактерию, нанопластик активнее выводился с калом. Авторы исследования считают, что в будущем такие пробиотики могут использоваться для снижения накопления микропластика в организме.

Однако для подтверждения пользы у людей потребуются дополнительные исследования. Ранее стало известно, что употребление кимчи подавляет чрезмерные воспалительные реакции.

Об этом стало известно из публикации в журнале Diabetes. В исследовании приняли участие свыше 332 тысяч жителей Великобритании в возрастной группе от 40 до 69 лет.

За участниками наблюдали почти 14 лет. Учёные анализировали данные о генетической предрасположенности к диабету, оценивая 783 генетических варианта.

Помимо этого, учитывались такие факторы образа жизни, как индекс массы тела, физическая активность, питание и курение. Выяснилось, что даже при высоком генетическом риске здоровые привычки значительно уменьшали вероятность развития болезни.

Люди с нездоровым образом жизни сталкивались с диабетом почти в семь раз чаще по сравнению с теми, кто придерживался полезных привычек. При этом влияние генетики оказалось менее значимым.

Учёные назвали лишний вес самым важным фактором риска. Далее следовали курение и низкая физическая активность.

Исследователи подсчитали, что более 55 процентов новых случаев диабета второго типа могли бы быть предотвращены, если бы люди улучшили свой образ жизни. Авторы исследования подчеркнули, что даже небольшие изменения способны существенно снизить риск заболевания и отсрочить развитие опасных осложнений.

Ранее учёные выяснили, что новый гидрогель может заменить инъекции инсулина людям с диабетом первого типа.

Экспериментальным путём было установлено, что систематические упражнения способствуют снижению воспалительных процессов, гормональных сбоев и изменений в поведении, спровоцированных микрочастицами пластика. Результаты исследования опубликованы в издании The FASEB Journal.

Для эксперимента использовали взрослых самок рыбок данио-рерио. В течение трёх недель их подвергали влиянию наночастиц полистирола — одного из часто встречающихся видов пластика.

При этом часть рыб регулярно подвергалась умеренным аэробным нагрузкам. Специалисты зафиксировали, что нанопластик аккумулировался в организмах испытуемых, особенно в тканях яичников.

Это приводило к окислительному стрессу, гибели клеток и гормональным нарушениям. Помимо этого, у рыб отмечались симптомы тревожности и депрессии, а уровень стрессовых гормонов повышался.

Однако у тех особей, которые параллельно подвергались физическим нагрузкам, отрицательные последствия были значительно менее выраженными. Упражнения также способствовали восстановлению баланса кишечной микрофлоры, который был нарушен из-за воздействия нанопластика.

По мнению учёных, это могло благоприятно сказаться на взаимосвязи между кишечником, мозгом и репродуктивной системой. Авторы подчёркивают, что работа проводилась на животных, но полученные данные намекают на возможную защитную роль физической активности при контакте с микропластиком и другими загрязнителями окружающей среды.

Ранее учёные установили, что пластиковые чайники при кипячении воды выделяют миллиарды частиц микропластика.

Соответствующие выводы опубликованы в журнале Journal of Pregnancy (JP). В эксперименте участвовали свыше пяти тысяч беременных жительниц Финляндии.

Учёные изучали качество сна участниц во втором триместре, а после наблюдали за их состоянием до родов. В результате гестационный диабет был диагностирован у 23 процентов женщин.

Оказалось, что особенно вредными являются трудности с засыпанием, ночные и ранние пробуждения, а также сонливость в дневное время. При этом риск развития диабета увеличивался независимо от возраста участниц, индекса массы тела и других известных факторов риска.

Авторы исследования подчеркнули, что вероятность возникновения заболевания напрямую зависела от количества проблем со сном у беременных. Кроме того, учёные выяснили, что избыточный вес на начальных сроках беременности был наиболее значимым фактором, который связан с различными нарушениями сна.

Проблемы со сном чаще возникали у женщин, которым впоследствии потребовались медикаменты для контроля диабета, а не только изменение образа жизни. Исследователи считают, что контроль качества сна должен быть включён в стандартное наблюдение за беременностью.

По их мнению, улучшение качества сна может способствовать поддержанию нормального уровня сахара в крови и снижению риска осложнений как для матери, так и для ребёнка. Ранее специалисты выяснили, что экстракт черники уменьшает проявления гестационного диабета.