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.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nutrients. Исследователи подчёркивают, что проблема не только в сложности засыпания после употребления кофе, но и в изменениях работы мозга во время сна.

С помощью электроэнцефалографии учёные обнаружили, что кофеин снижает активность медленных волн — одного из главных показателей глубокого сна, который отвечает за восстановление организма и мозга. Специалисты отмечают, что человек может не замечать проблемы: он быстро засыпает и не просыпается ночью, но мозг при этом восстанавливается хуже.

В результате сон становится более поверхностным, несмотря на нормальную продолжительность. Учёные также указывают на то, что реакция на кофеин у разных людей сильно различается.

На неё влияют генетика, возраст, стресс, хроническая усталость и скорость обмена веществ. Для некоторых людей влияние кофеина может сохраняться даже после утренней чашки кофе.

Авторы работы предупреждают, что кофеин может формировать замкнутый круг: человек использует его для борьбы с усталостью днём, но ночью организм восстанавливается хуже, что усиливает потребность в новой стимуляции.

Результаты их исследования опубликованы в журнале Nutrition Research (NR). Исследователи изучили данные 22 научных работ, в которых участвовали тысячи людей из Европы, США и Канады.

Они обнаружили, что натуральные трансжиры из молочных продуктов ведут себя в организме не так, как промышленные трансжиры, которые давно связывают с повышенным риском болезней сердца. В рамках одного из этапов учёные сравнили влияние обычных молочных продуктов и продуктов с повышенным содержанием натуральных трансжиров на уровень липидов в крови.

Существенной разницы в показателях, связанных с риском сердечно-сосудистых заболеваний, не было обнаружено. Специалисты также изучили долгосрочные наблюдения за людьми, у которых измеряли уровень молочных трансжиров в крови.

Ни одно из исследований не показало связи между высоким уровнем таких жиров и повышенным риском инфаркта, инсульта, сердечно-сосудистой смертности или диабета второго типа. Авторы работы подчёркивают, что многие люди считают любые трансжиры опасными, однако натуральные трансжиры из молочных продуктов отличаются от искусственных, которые образуются при промышленной переработке масел.

Учёные говорят, что умеренное употребление молочных продуктов в составе сбалансированного рациона не угрожает здоровью сердца.

Результаты их исследования опубликованы в журнале Scientific Reports. Учёные использовали данные долгосрочного эксперимента SPAF-1958, в рамках которого за 425 участниками наблюдали на протяжении многих лет.

В ходе обследований, проведённых в 34, 52 и 63 года, специалисты оценивали физическую выносливость с помощью велоэргометрии и измеряли жёсткость артерий. Оказалось, что у людей с более высокой аэробной выносливостью в молодости и среднем возрасте сосуды после 60 лет были более эластичными.

Эта взаимосвязь сохранилась даже после учёта таких факторов, как давление, вес, курение и уровень холестерина. При этом сам холестерин и показатели «хорошего» HDL-холестерина не смогли так точно предсказать состояние сосудов, как уровень физической подготовки.

Исследователи пришли к выводу, что регулярная физическая активность оказывает на сердечно-сосудистую систему долгосрочный защитный эффект. По словам авторов, результаты подчёркивают важность поддержания хорошей физической формы уже с раннего взрослого возраста.

Учёные планируют продолжить наблюдение за участниками, чтобы выяснить, как изменения уровня активности влияют на здоровье сосудов после 68 лет.

Результаты исследования опубликованы в журнале Neurology. Специалисты проанализировали данные более чем 32 тысяч взрослых людей, за которыми наблюдали в течение 25 лет, и зафиксировали 5868 случаев деменции.

Оказалось, что у тех, кто бросил курить, риск развития заболевания был значительно ниже по сравнению с продолжающими курить. Наиболее заметный эффект наблюдался у тех, кто после отказа от сигарет набрал мало веса или вовсе не прибавил в массе.

Участники с умеренным набором веса после отказа от курения также сохраняли более низкий риск деменции, а вот при наборе более 10 килограммов связь становилась слабее. Учёные также обнаружили, что риск деменции продолжал снижаться с каждым годом после отказа от курения.

Примерно через семь лет показатели бывших курильщиков почти сравнялись с показателями людей, которые никогда не курили. Авторы исследования утверждают, что отказ от курения может поддерживать здоровье мозга в долгосрочной перспективе.

Однако важную роль играет и образ жизни после отказа от сигарет, включая контроль веса и общее состояние здоровья.