• Новости
  • Наука
  • Как атомные часы стали эталоном времени и что их может заменить в будущем?
Нейросеть

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

Атомные часы: точность до наносекунд Для обычного человека достаточно знать время с точностью до минуты, чтобы не опаздывать на работу.

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.

Московский комсомолец

Учитывайте время приёма пищи
Учёные из США обнаружили, что привычка ужинать или перекусывать поздно вечером может увеличивать вероятность развития серьёзных заболеваний печени.

В журнале Clinical Gastroenterology and Hepatology (CGH) были опубликованы результаты исследования, в котором приняли участие 199 155 человек. Средний возраст участников составлял около 59 лет.

Каждые два–четыре года участники сообщали о своих пищевых привычках и образе жизни. Наблюдение продолжалось в среднем 16 лет.

Выяснилось, что у тех, кто привык есть между ужином и отходом ко сну или после обычного времени сна, риск цирроза печени был на 28 процентов выше, чем у тех, кто ел раньше. Риск метаболически ассоциированной жировой болезни печени оказался выше на 36 процентов.

При этом заболевании в печени накапливается избыточный жир, что со временем может привести к воспалению, образованию рубцов и нарушению работы органа. Учёные предполагают, что причина может заключаться в нарушении циркадных ритмов — внутренних биологических часов организма.

Печень подчиняется суточным ритмам, поэтому поздний приём пищи может мешать нормальному обмену веществ и способствовать накоплению жира. Связь между поздним приёмом пищи и риском заболеваний печени сохранялась даже после учёта возраста, массы тела и физической активности участников.

Авторы исследования считают, что время приёма пищи может играть важную роль в профилактике заболеваний печени. Однако исследование не доказывает, что поздние перекусы непосредственно вызывают цирроз или жировую болезнь печени.

Ранее учёные выяснили, что природное соединение пирролохинолинхинон может уменьшать фиброз печени.

Лента ру

Вино не приписывают заслугу пользы для здоровья
Учёные из Университета Фессалии в Греции высказали предположение, что польза для здоровья, которую ранее связывали с умеренным употреблением вина, может быть обусловлена не самим напитком, а образом жизни и привычками людей, его употребляющих.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nutrients. Средиземноморская диета, включающая овощи, фрукты, рыбу, оливковое масло и небольшое количество вина во время еды, традиционно считается одной из самых полезных для здоровья.

Однако авторы исследования предположили, что положительное влияние может быть связано не с вином, а со всем средиземноморским образом жизни. Люди, придерживающиеся этой диеты, часто ведут активный образ жизни, правильно питаются и имеют другие полезные привычки.

Исследователи также обнаружили недостатки в предыдущих работах. Например, к группе непьющих относили людей, отказавшихся от алкоголя из-за болезней.

Это могло искажать результаты и создавать ложное впечатление о пользе вина. Специалисты напомнили, что алкоголь является доказанным канцерогеном и повышает риск некоторых видов рака даже при умеренном употреблении.

Авторы исследования пришли к выводу, что положительное влияние средиземноморской диеты не следует приписывать вину. Для здоровья гораздо важнее питание и образ жизни в целом.

Лента ру

Улучшай память с помощью грибов и водорослей
Китайские учёные выяснили, что употребление грибов и водорослей в сочетании с разнообразным питанием может помочь сохранить память и снизить риск когнитивных нарушений у пожилых людей.

Об этом говорится в исследовании, опубликованном в журнале Frontiers in Nutrition. В работе использовались данные китайского проекта Chinese Longitudinal Healthy Longevity Survey.

Исследователи оценили разнообразие рациона участников, их потребление съедобных грибов и водорослей, а также наличие когнитивных нарушений — проблем с памятью, вниманием и мышлением. Выяснилось, что у пожилых людей с разнообразным рационом вероятность когнитивных нарушений была на 23,4% ниже, чем у тех, кто питался однообразно и редко употреблял грибы и водоросли.

Наиболее благоприятные результаты были у людей, которые сочетали разнообразное питание с регулярным употреблением грибов и водорослей. В этой группе вероятность когнитивных нарушений была на 36,5% ниже по сравнению с участниками с наименее благоприятным рационом.

При этом употребление грибов и водорослей без разнообразного питания не показало значимой связи с состоянием памяти. Это указывает на то, что важную роль играет не отдельный продукт, а рацион в целом.

Учёные предполагают, что грибы и водоросли могут стать полезным дополнением к питанию пожилых людей и помочь поддерживать когнитивное здоровье. Ранее стало известно, что регулярная помощь другим людям может замедлять ухудшение памяти.

Лента ру

Лозартан активирует бурый жир
Препарат лозартан, который широко используется для снижения артериального давления, может способствовать улучшению обмена веществ благодаря активации бурого жира.

Учёные из Рокфеллеровского университета обнаружили, что данное лекарство усиливает работу этой ткани, которая помогает организму расходовать энергию. Результаты их исследования опубликованы в журнале Nature.

Специалисты проанализировали медицинские данные более 100 тысяч пациентов и выяснили, что люди с активным бурым жиром реже страдают сердечно-сосудистыми заболеваниями, диабетом второго типа, тревожностью и депрессией. В отличие от белого жира, который накапливает энергию, бурый жир способствует сжиганию калорий и выработке тепла.

Учёные заметили, что у пациентов, принимавших определённые препараты от давления, бурый жир обнаруживался чаще. Затем они проверили действие лозартана на клетках и лабораторных мышах.

Выяснилось, что препарат повышает активность бурого жира и усиливает расход энергии, не влияя на массу тела животных. При этом лозартан воздействует на бурый жир через иной механизм, не связанный напрямую со снижением давления.

Это открывает перспективы для создания лекарств, которые улучшают обмен веществ без влияния на артериальное давление. Ранее учёные установили, что своевременное лечение гипертонии может предотвращать более 518 тысяч смертей в год.

Лента ру

Другие новости