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 учёные изучали крыс, которых в подростковом возрасте содержали либо поодиночке, либо в группах. После этого у животных оценивали тревожность, потребление алкоголя и реакцию мозга на этанол.

Выяснилось, что социальная изоляция, перенесённая в юности, усиливала тревожноподобное поведение и повышала интерес к алкоголю. При этом исследователи не обнаружили, что такой стресс повышает склонность к «устойчивому» употреблению — продолжению употребления алкоголя даже после добавления горького вещества.

Это говорит о том, что одиночество в подростковом возрасте, вероятно, усиливает интерес к алкоголю, но не приводит к формированию наиболее тяжёлой, компульсивной формы зависимости. Дополнительный анализ показал, что изоляция меняла реакцию дофаминовой системы мозга на этанол.

Вентральный паллидум — область, связанная с обработкой удовольствия и неприятных стимулов, — реагировала по-разному в зависимости от пола животных и перенесённого стресса. Авторы подчёркивают, что работа выполнена на животных, поэтому напрямую переносить выводы на людей нельзя.

Однако результаты помогают лучше понять, почему стресс и одиночество в подростковом возрасте могут повышать риск проблемного употребления алкоголя в будущем.

Их работа опубликована в журнале Temperature. В исследовании участвовали 51 взрослый человек.

Они провели около 30 минут в сауне, после чего их охладили под холодным душем. После этого учёные измерили показатели крови и обнаружили, что число лейкоцитов — клеток, которые борются с инфекциями, — увеличилось.

Особенно возросло количество нейтрофилов и лимфоцитов, играющих ключевую роль в иммунном ответе. Исследователи утверждают, что сауна может способствовать «перераспределению» этих клеток: они выходят из тканей в кровоток и временно активнее участвуют в защите организма.

Однако уже через полчаса после процедуры уровень клеток возвращался к исходным значениям. Это говорит о кратковременном характере эффекта, который похож на реакцию организма на физическую нагрузку.

Авторы подчёркивают, что речь идёт только о немедленном воздействии после одного сеанса. Чтобы оценить долгосрочное влияние сауны на иммунитет, нужны дополнительные исследования.

Ранее учёные выяснили, что короткое погружение в холодную воду улучшает эмоциональное состояние.

В исследовании участвовали 15 взрослых с гипертонией. В разные дни они употребляли свекольный сок, грейпфрутовый сок и их комбинацию поочерёдно.

Учёные в течение 4,5 часа отслеживали показатели давления, частоту сердечных сокращений и вариабельность сердечного ритма — параметр, который отражает работу вегетативной нервной системы. Выяснилось, что после приёма напитков у участников снижались показатели систолического и диастолического давления, а также менялись параметры сердечного ритма.

Это связывают с содержанием нитратов в свёкле и полифенолов в грейпфруте — веществ, которые могут влиять на тонус сосудов и регуляцию кровообращения. При этом учёные не обнаружили существенной разницы между отдельными напитками и их сочетанием.

Реакция организма зависела скорее от времени после употребления, чем от конкретного состава сока. Выраженного преимущества одного варианта над другим выявлено не было.

Авторы подчёркивают, что полученные данные позволяют говорить лишь о возможном краткосрочном эффекте и требуют подтверждения в более масштабных и длительных исследованиях. Ранее стало известно, что занятия боксом помогают снизить артериальное давление у молодых людей.

Результаты их работы опубликованы в журнале Frontiers in Nutrition. Метаболический синдром представляет собой комплекс нарушений обмена веществ, включающий в себя повышенный уровень сахара в крови, ожирение в области живота, высокое кровяное давление и нарушения липидного профиля.

Эта совокупность факторов существенно повышает риск сердечно-сосудистых и других хронических заболеваний. В исследовании использовались данные почти 350 тысяч человек из базы UK Biobank, за которыми наблюдали в среднем 18 лет.

За это время хронический панкреатит был диагностирован у 623 участников. Выяснилось, что у людей с метаболическим синдромом риск заболевания был примерно в два раза выше, чем у тех, у кого его не было.

Анализ показал, что риск возрастает по мере накопления компонентов синдрома. Наиболее значимыми факторами оказались повышенный уровень глюкозы в крови и абдоминальное ожирение — они сильнее всего были связаны с развитием заболевания.

Учёные также отметили роль системного воспаления, которое частично объясняет эту связь. Авторы исследования подчёркивают, что контроль метаболического здоровья, включая уровень сахара и массу тела, может играть важную роль в профилактике хронического панкреатита.