• 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

Археолог находит монеты в римском форте
Недавно обнаруженный римский форт в Пембрукшире предоставил археологам доказательства того, что средневековая легенда имеет реальные исторические корни.

Находки монет четвёртого века подтверждают это. Как сообщает The Guardian, раскопки возглавляет доктор Марк Меррони, специалист по древнеримскому искусству из Оксфордского университета.

Он работает над воссозданием истории о Магне Максиме, изложенной в Мабиногионе — сборнике средневековых эпических сказаний. Меррони выразил волнение по поводу того, что в этом месте находится единственное римское военное сооружение, расположенное рядом с тем местом, где в Мабиногионе упоминается император.

«Если Магн Максим был там, то там должна была быть армия, — сказал он. — Это такой отдалённый район, но в рассказе упоминается самая восточная вершина холмов Пресели, где находится это место.

Наличие сильно укреплённого римского вспомогательного форта может помочь раскрыть тайну легенды о Мабиногионе, которая существует уже почти 1700 лет». Магн Максим был римским полководцем в Британии, который поднял восстание в 383 году против императора Грациана.

После убийства Грациана Магн Максим разделил правление над Западом Римской империи с братом убитого, юным императором Валентинианом II. Через несколько лет узурпатор изгнал Валентиниана и стал единственным правителем всей Западной Римской империи.

В 388 году в результате вмешательства императора Востока Римской империи Феодосия Великого Магн Максим был свергнут и казнён. Меррони обнаружил это место примерно в 3,5 км к юго-западу от вершины Френни-Фор в 2024 году.

На спутниковых снимках были отчётливо видны очертания заросшего поля, и вскоре после посещения этого места его внимание привлекла римская плитка, которая оказалась первой из многих. Перед началом раскопок брат Меррони Ник в шутку попросил его найти пару монет, чтобы доказать теорию Магна Максима.

«Он вернулся и спросил: „Ну что, они хороши?“ Я сказал: „Ты, должно быть, шутишь“.

Он нашёл две монеты, датируемые концом IV века», — рассказал Меррони. Среди находок, обнаруженных на месте раскопок, — необычное железное перо, множество черепков керамики, большое количество римских плиток и обширные глиняные полы, характерные для римских военных объектов.

Сохранились даже колеи, оставленные повозками. Геофизические исследования подтвердили наличие прямоугольного здания в центре огороженной территории и более крупного прямоугольного здания непосредственно к югу.

«Такое расположение согласуется с расположением здания штаба, ориентированного на восток и, таким образом, обращённого к врагу, и дома командира», — сказал Меррони.

Московский комсомолец

Найден древний корабль с керамикой
Государственное агентство Anadolu (AA) сообщило о находке турецких официальных лиц.

На фотографиях можно увидеть дайверов, работающих среди обломков древнего корабля, где среди песчаного дна моря разбросаны керамические тарелки, миски и подносы различных форм и размеров. Среди них есть блюда для орехов, супа и рыбы.

Исследователи предполагают, что корабль направлялся из Росуса в Рим, но во время шторма наткнулся на мелководье и затонул. Обломки находятся на глубине примерно 42–54 метров от поверхности.

Керамика, по мнению исследователей, была изготовлена в Росусе — производственном центре, упоминаемом в трудах Цицерона. Хотя нет никаких доказательств того, что найденная посуда принадлежала самому Цицерону, указывает Fox News.

Тако Терпстра, профессор классической литературы и истории Северо-Западного университета, рассказал Fox News Digital, что это открытие даёт необычную возможность связать древние артефакты с историческими трудами. Он отметил, что монеты, найденные на борту судна, помогают исследователям датировать крушение, а керамику можно отнести к региону производства на территории современной южной Турции и северной Сирии.

Терпстра описал керамику как «эквивалент тонкого фарфора» в наши дни. «Это не обычная посуда», — сказал он.

«Это не та посуда, которую обычные римляне могли бы иметь на своём столе. Эти предметы для рынка высокого класса, и это одна из причин, почему Цицерон говорит о них».

Министр культуры и туризма Турции Мехмет Нури Эрсой сказал, что керамика удивительно хорошо сохранилась, потому что перед тем, как поместить её в деревянные ящики, между ними была уложена глина. Историк предположил, что это могла быть необожжённая глина, хотя и отметил, что в отчёте не указана её точная форма.

«Я полагаю, они имели в виду необожжённую мягкую глину, которая, когда корабль затонул, сохранила керамику в очень высокой степени», — сказал Терпстра. Терпстра добавил, что, хотя римские кораблекрушения в Средиземном море «довольно распространены», совпадение исторических свидетельств делает эту находку исключительной.

«Довольно редко все эти свидетельства сходятся воедино, такие как денежные, археологические, литературные», — сказал Терпстра.

Московский комсомолец

Учёные обнаружили защитный для мозга ген
В ходе исследований американские учёные обнаружили ген, который может защищать мозг от возрастных изменений и помогать сохранять память.

В журнале Nature Neuroscience опубликованы результаты их работы. Исследователи изучили ген Pla2g2f, отвечающий за выработку особого фермента.

Они выяснили, что активность этого гена повышается с возрастом и при воспалении мозга. У пожилых людей с признаками болезни Альцгеймера, но сохранивших память и другие когнитивные способности, также наблюдалась повышенная активность Pla2g2f.

Чтобы выяснить роль гена, учёные изменяли его активность в мозге стареющих мышей. Снижение уровня Pla2g2f приводило к усилению воспаления, разрушению связей между нервными клетками и ухудшению памяти у животных.

В клетках мозга накапливались жировые отложения, нарушающие их работу. Повышение активности Pla2g2f защищало нервные клетки от повреждений и помогало сохранять память.

Особенно заметный эффект наблюдался, когда активность гена увеличивали у мышей среднего возраста, ещё до появления выраженных нарушений. Дополнительные эксперименты на иммунных клетках человеческого мозга показали, что Pla2g2f помогает уменьшать накопление жиров и холестерина.

Подобные изменения часто встречаются при болезни Альцгеймера и могут усиливать воспалительные процессы. Учёные предполагают, что усиление активности Pla2g2f может стать новым способом замедления старения мозга и профилактики возрастного ухудшения памяти.

Лента ру

Найден древний хищник Алжира
В триасовых отложениях на юго-востоке Алжира, в районе, который граничит с Ливией, были найдены останки гигантского земноводного.

Длина черепа этого существа достигала 60 сантиметров. Находке около 240 миллионов лет.

Новый вид получил название Stenotosaurus aitoualii в честь алжирского геолога Рашида Айт Уали. Ранее представители рода Stenotosaurus встречались учёным только в Западной Европе.

На африканском континенте их обнаружили впервые. При жизни стенотозавры были водными или полуводными хищниками, обитали в реках, озёрах и лагунах, занимая нишу доминирующего рыбоядного хищника.

Алжирские палеонтологи обратились к российскому коллеге, сотруднику Палеонтологического института РАН Борису Морковкину, чтобы понять, с какой амфибией они имеют дело. «Уникальность этой находки в том, что в одном геологическом разрезе удалось увидеть эволюционную преемственность: ниже залегают остатки более древнего Stanocephalosaurus amenasensis, а выше — нового Stenotosaurus aitoualii.

Это отражает смену двух фаунистических этапов на рубеже раннего и среднего триаса», — рассказал российский палеонтолог. «Иными словами, в одном геологическом разрезе нам удалось увидеть преемственность эволюционного процесса — предка и потомка.

Предок был примерно в два раза меньше размером. Потомок стал крупнее.

Новый вид имеет более прогрессивные черты черепа, чем его предшественник. Например, замкнутую ушную вырезку и контакт боковой затылочной и крыловидной костей.

Эти признаки характерны для таксонов, существовавших начиная со среднего триаса», — пояснил Борис Морковкин. Учёные отмечают, что это открытие помогает лучше понять эволюцию и расселение древних амфибий, а также смену фаун на заре эпохи динозавров.

Московский комсомолец

Другие новости