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.

В эксперименте участвовали 94 взрослых человека. Одних добровольцев поили напитком с глюкозой, других — водой.

Затем участники либо получали расслабляющий массаж, либо просто отдыхали. Все испытуемые отмечали субъективное ощущение спокойствия, но физиологические показатели показали более сложную картину.

Методы релаксации действительно активировали парасимпатическую нервную систему, которая отвечает за восстановление. Но у участников, употребивших сахар, одновременно сохранялась повышенная активность симпатической системы — той, которая отвечает за стресс и мобилизацию ресурсов организма.

В результате тело оставалось в состоянии повышенного возбуждения. По словам авторов исследования, это означает, что сахар может мешать организму полноценно переключаться на режим отдыха и снижать эффективность таких практик, как медитация или массаж.

Человек может чувствовать себя расслабленным, но его организм при этом продолжает реагировать так, как при стрессе. Исследователи рекомендуют избегать продуктов с высоким содержанием сахара перед релаксацией, чтобы более эффективно восстанавливаться и снижать нагрузку на нервную систему.

В эксперименте участвовали 40 детей от 6 до 8 лет. Одной группе наносили стоматологический лак на основе базилика (Ocimum basilicum), другой — стандартный лак с фтором.

Процедуру повторяли несколько раз за четыре месяца, после чего оценили начальные признаки кариеса и количество бактерий Streptococcus mutans, считающихся основным фактором развития заболевания. Оба средства снизили активность кариеса, но фтор более эффективно восстановил эмаль и уменьшил количество поражений.

В то же время лак с базиликом лучше подавлял бактерии, вызывающие кариес, что свидетельствует о его сильных антибактериальных свойствах. Авторы исследования подчёркивают, что в базилике есть соединения кальция и фосфора, которые способствуют реминерализации зубной эмали, а также отмечают его природную антимикробную активность.

У детей не было замечено побочных эффектов, что делает такие средства потенциально более безопасной альтернативой фтору.

Это может способствовать распространению устойчивости бактерий к антибиотикам в почве и потенциально влиять на здоровье людей. Такой вывод сделали исследователи, чья работа опубликована в журнале Nature Microbiology (NM).

Учёные проанализировали данные по почвам из разных регионов США, Китая и Европы. Они обнаружили, что в условиях засухи в почве возрастает количество генов, связанных с устойчивостью к антибиотикам.

Эксперименты показали, что при высыхании почвы содержание воды в ней снижается, а естественные антибиотики, которые производят почвенные микроорганизмы, становятся более концентрированными. Это усиливает отбор: чувствительные бактерии погибают, а устойчивые получают преимущество.

Дополнительные опыты подтвердили, что после высушивания почвы в микробных сообществах чаще встречаются бактерии, способные переносить действие разных классов антибиотиков. По словам авторов, это важно не только для экологии почв.

Многие гены устойчивости могут передаваться между бактериями, а отдельные почвенные микроорганизмы имеют близких родственников среди возбудителей болезней человека. Исследователи также сопоставили клинические данные из 116 стран с показателями засушливости и обнаружили, что в более засушливых регионах в среднем выше частота устойчивости к антибиотикам в больницах.

Авторы подчёркивают, что такая связь ещё не доказывает прямую причинность, однако указывает на возможную недооценённую роль климата в росте антибиотикорезистентности. По их мнению, усиление засух на фоне изменения климата может стать дополнительным фактором этого глобального риска.

Проблема дефицита железа, которая распространена среди женщин репродуктивного возраста, может негативно сказываться на работе мозга. Этот дефицит способен снижать когнитивные функции, поскольку железо участвует в переносе кислорода, синтезе нейромедиаторов и поддержании нормальной работы нервной системы.

Говядина — это один из наиболее эффективных источников железа, так как оно содержится в ней в хорошо усваиваемой форме. Помимо железа, в говядине есть витамин B12, цинк, холин и креатин — вещества, которые связаны с поддержанием памяти, концентрации и других когнитивных процессов.

Анализ данных показал, что у женщин с низким уровнем железа улучшение рациона, в том числе добавление говядины, может привести к росту когнитивных показателей. Однако исследователи подчёркивают, что для окончательных выводов нужны более длительные и строго контролируемые исследования.

Ранее учёные выяснили, что силовые тренировки замедляют старение мозга и улучшают его работу.