• 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

Сейсмологи обнаружили подземную микроплиту
Сейсмологи использовали машинный анализ данных для уточнения границы скрытой микроплиты Якутат под Аляской.

В результате исследования выяснилось, что около 1750 ранее не зарегистрированных слабых землетрясений выстроились в линию длиной 250 километров. Эта линия фактически обозначила край подземного блока, который уходит под Северо-Американскую плиту.

Речь идёт о древнем океаническом плато Якутат, которое оказалось зажато в сложной зоне столкновения Тихоокеанской и Северо-Американской плит. Этот блок толще и легче обычной океанической коры, поэтому при погружении под континент он влияет на поднятие Аляскинского хребта и сейсмическую активность региона.

Для исследования учёные использовали данные постоянных и временных сейсмических станций. Временную сеть развернули в 2018–2021 годах к югу от разлома Денали.

Затем специалисты применили машинное обучение и расширили каталог землетрясений: алгоритмы нашли слабые подземные толчки, которые раньше не выделялись традиционными методами. Главная находка — почти идеально прямой сейсмический след, идущий с северо-запада на юго-восток.

Учёные считают, что эта линия показывает резкий край плиты Якутат. Дополнительные данные по сейсмическому шуму подтвердили, что блок скользит под Северо-Американскую плиту неглубоко и напрямую, без обычного промежуточного слоя мантии.

Новое положение края микроплиты оказалось прямо под изгибом Аляскинского хребта и разломом Денали — одной из ключевых разломных систем южно-центральной Аляски. Авторы работы предполагают, что напряжение от столкновения плит может передаваться вверх, к разлому Денали, и могло сыграть роль в запуске землетрясения магнитудой 7,9 в 2002 году.

Исследователи также сопоставили найденную линию с другим типом сейсмического сигнала — тектоническим тремором. К западу от новой границы породы могут медленно скользить без резкого разрушения.

В самой зоне, обозначенной микроземлетрясениями, возможны хрупкие разрывы, которые и дают цепочку слабых толчков. Ещё одна важная деталь — совпадение новой границы с расположением небольших вулканических конусов у северной и северо-восточной окраин микроплиты.

Это может указывать на перестройку глубинной структуры примерно 1 миллион лет назад. Следующим этапом учёные планируют изучить более старые данные до 2018 года и расширить анализ в сторону побережья Аляски.

Автор: Пётр Осинцев.

Московский комсомолец

Выросли выбросы и потребление топлива
По данным Энергетического института, в 2025 году в Америке потребление угля увеличилось на 10 %.

Это произошло из-за роста цен на газ, что заставило производителей электроэнергии вновь обратиться к использованию более «грязного» топлива, как сообщает Reuters. Глобальные выбросы углекислого газа от энергетического сектора возросли на 1,1 %, достигнув почти 36 миллиардов метрических тонн.

Более трети этого увеличения пришлось на Соединённые Штаты Америки. В Северной Америке прервалась десятилетняя тенденция на снижение выбросов.

В Европе и Китае также наблюдался рост выбросов, составивший 0,5 % и 0,7 % соответственно. Мировое потребление нефти увеличилось на 1,3 %, достигнув 103 миллионов баррелей в день.

При этом производство электроэнергии из возобновляемых источников выросло, особенно за счёт 30 %-ного роста солнечной энергетики. Однако спрос на электричество, стимулируемый развитием электромобилей и дата-центров, увеличился быстрее, чем предложение.

Московский комсомолец

Учёные описали окаменелость динозавра в Антарктиде
В 1985 году в распоряжении учёных оказался позвонок динозавра, найденный геологом Британской антарктической службы доктором Майком Томсоном во время экспедиции на Антарктический полуостров.

Только недавно исследователи установили, что это действительно кость древнего ящера. Антарктида — континент с бедным палеонтологическим материалом по динозаврам.

Это связано с мощным ледниковым покровом, который затрудняет геологические исследования. Большинство находок сделано в Трансантарктических горах и на Антарктическом полуострове с прилегающими островами.

Там вдоль береговой линии обнажаются древние горные породы. Окаменелость обнаружили в породах формации Санта-Марта возрастом около 82 миллионов лет, относящихся к позднему мелу.

Это морские отложения, поэтому исследователи предполагают, что после гибели тело животного оказалось в море, где постепенно было погребено осадками и окаменело. Позвонок принадлежал представителю группы титанозавров — длинношеих растительноядных динозавров.

В эту группу входили крупнейшие наземные животные в истории Земли, масса некоторых из которых превышала 15 тонн. Однако антарктический экземпляр был значительно меньше.

Исследователи полагают, что он принадлежал либо молодой особи, либо карликовому виду. Предполагаемая длина животного составляла около 6–7 метров.

Профессор Пол Барретт из Музея естественной истории Лондона отметил, что находка имеет огромное историческое значение как первая окаменелость динозавра, найденная в Антарктиде. По его словам, около 82 миллионов лет назад Антарктида была покрыта густыми умеренными лесами, которые обеспечивали достаточное количество пищи для крупных растительноядных животных.

Московский комсомолец

Нейросеть
Учёные подтвердили размеры мегалодона
Специалисты провели повторный анализ окаменелостей мегалодона, которые почти 30 лет считались утраченными, и установили, что длина древней акулы могла достигать 24,3 метра.

Это исследование опубликовано в журнале Palaeontologia Electronica (PE). Речь идёт о самом большом из известных позвонков мегалодона, который нашли в Дании в 1978 году.

Его диаметр — 23 сантиметра, это рекорд среди подобных находок. После того как при перевозке в 1989 году окаменелость повредили, её считали потерянной.

Но спустя годы учёные обнаружили коробку с фрагментами и смогли восстановить часть образца. Повторный анализ подтвердил предыдущие оценки максимальных размеров древнего хищника.

Исследователи также изучили осадочные породы вокруг позвонков и обнаружили микроскопические чешуйки гигантской акулы-фильтратора. Авторы работы считают, что это могут быть остатки последней добычи мегалодона.

Это указывает на его способность охотиться даже на очень крупных акул. Учёные подчёркивают, что находка не только подтверждает рекордные размеры мегалодона, но и помогает лучше понять его образ жизни и роль в древних морских экосистемах.

Ранее специалисты установили, что мегалодон питался не только морскими млекопитающими, но и крупной рыбой.

Лента ру

Другие новости