• 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

Улучши показатели сердца цельнозерновыми продуктами
Учёные проанализировали данные 87 клинических исследований и пришли к выводу, что употребление четырёх–шести порций цельнозерновых продуктов в день может улучшить показатели, связанные с риском сердечно-сосудистых заболеваний.

Результаты опубликованы в журнале European Heart Journal (EHJ). В метаанализе участвовали более 6,5 тысячи человек из разных стран.

Исследователи изучали влияние цельного зерна на вес, давление, уровень холестерина, глюкозы и другие показатели здоровья. К цельнозерновым продуктам относятся овсянка, бурый рис, цельнозерновой хлеб, гречка, ячмень и другие крупы, в которых сохраняются основные части зерна.

Употребление этих продуктов было связано со снижением массы тела и объёма талии, а также общего и «плохого» холестерина. Кроме того, у участников снижались артериальное давление, уровень триглицеридов и глюкозы в крови.

Польза становилась заметна уже при употреблении 30–40 граммов цельного зерна в день, однако наиболее выраженные изменения наблюдались при 60–100 граммах — примерно четырёх–шести порциях. Такое количество можно получить из овсянки, цельнозернового хлеба и бурого риса в течение дня.

Авторы отмечают, что каждый отдельный показатель улучшался умеренно. Однако их одновременное улучшение может способствовать снижению общего риска сердечно-сосудистых заболеваний.

Лента ру

Выяви связь власти и гендерных различий
Масштабный анализ выявил, что многие психологические и поведенческие различия между мужчинами и женщинами могут быть связаны с различиями в социальной власти.

Исследования показали, что выполнение влиятельной роли приводит к поведенческим эффектам, похожим на черты, которые часто ассоциируются с мужчинами, в то время как роли с низкой властью вызывают эффекты, напоминающие черты, которые часто ассоциируются с женщинами. Концепция социальной власти определяется как фактический или предполагаемый контроль над ценными ресурсами.

В обществе мужчины, как правило, обладают большей властью, чем женщины, занимая больше руководящих должностей и контролируя больше финансовых активов. Поэтому некоторые исследователи подозревают, что динамика власти может быть источником многих гендерных различий.

Адам Галински из американского университета и его коллеги решили проверить эту идею. Они хотели выяснить, соответствует ли поведение, возникающее в результате экспериментальных манипуляций властью, известным различиям между мужчинами и женщинами.

Учёные выявили 59 различных психологических и поведенческих последствий, на которые влияет наличие или отсутствие власти. Затем исследователи собрали 102 результата мета-анализа пола и гендерных различий.

Мета-анализ — это крупномасштабный статистический обзор, который объединяет данные многих отдельных исследований для выявления общих тенденций. Исследовательская группа сгруппировала результаты экспериментов и гендерного мета-анализа в четыре широкие категории для сравнения: свобода воли, общение, самооценка и когнитивные процессы.

Сравнение показало значительное совпадение данных. Исследователи обнаружили, что около 71 процента зарегистрированных гендерных различий полностью соответствовали эффекту различий во власти.

Только около 8 процентов гендерных различий показали противоположную картину. Психолог-эволюционист Соня Синьюэ Сяо рассказала, что её уверенность в результатах довольно высока.

Метод, который использовали исследователи, считается очень строгим при проверке гипотез, которые фокусируются на том, согласуются ли эффекты власти с полом или гендерными различиями. В частности, как влиятельные личности, так и мужчины склонны проявлять большую активность, включая доминантность и готовность идти на риск.

Они также демонстрируют более позитивную самооценку и схожие стили когнитивной обработки информации. С другой стороны, как люди с низким уровнем власти, так и женщины склонны проявлять большую общительность, межличностную чувствительность и социальное сотрудничество.

Мужчины, как правило, менее склонны к общению. Это расхождение свидетельствует о том, что социальная власть имеет особую и уникально сильную связь с гендерными различиями.

Московский комсомолец

Упражнения снижают риск рецидива рака
Физическая активность может снизить вероятность рецидива рака и продлить жизнь пациентов.

Особенно заметно это у людей с ранними стадиями болезни. Об этом говорится в результатах метаанализа, опубликованных в British Journal of Sports Medicine (BJSM).

Учёные проанализировали данные 21 клинического исследования с участием 8449 пациентов. Средний возраст участников составлял 54 года, наблюдение за ними продолжалось более пяти лет.

Большинство исследований касались рака молочной железы, также изучались рак кишечника и поджелудочной железы. У пациентов, которые занимались по специальной программе тренировок, риск рецидива до смерти оказался на 17 процентов ниже, а риск смерти — на 23 процента ниже по сравнению с теми, кто не тренировался.

Вероятность умереть непосредственно от рака была ниже на 26 процентов. Наилучшие результаты были получены при аэробных нагрузках, таких как ходьба, бег или занятия на велотренажёре, а также при их сочетании с силовыми упражнениями.

Связь была сильнее среди пациентов, которые выполнили не менее 70 процентов программы тренировок. Учёные считают, что физическая активность может усиливать иммунный ответ против опухолевых клеток, улучшать кровоснабжение опухоли и влиять на обмен глюкозы и уровень гормонов.

Однако большая часть данных относится к раку молочной железы, поэтому для других видов опухолей необходимы дополнительные исследования. Ранее стало известно, что привычка пить горячие чай и кофе может повышать риск плоскоклеточного рака пищевода.

Лента ру

Загрязнение воздуха повышает риск глазных болезней
Исследования показали, что загрязнённый воздух может увеличивать риск развития глаукомы и катаракты.

У жителей наиболее загрязнённых районов вероятность возникновения глаукомы оказалась на 70% выше по сравнению с теми, кто живёт в районах с чистым воздухом. Такие выводы были представлены на 44-м конгрессе Европейского общества катарактальных и рефракционных хирургов (ESCRS).

Учёные провели анализ данных миллионов жителей Великобритании и Восточной Азии, полученных из 41 наблюдательного исследования. Они изучали влияние мелких частиц PM2.

5 и PM10, диоксида азота, диоксида серы, озона и угарного газа. Наиболее явная связь была обнаружена для PM2.

5 — мелких частиц, содержащихся в дыме, автомобильных выхлопах и промышленных выбросах. При увеличении их воздействия риск развития глаукомы возрастал примерно на 8%, а катаракты — на 4%.

Для возрастной макулярной дегенерации результаты были менее определёнными. Исследователи предполагают, что длительное воздействие PM2.

5 может приводить к воспалению и окислительному стрессу, повреждая зрительный нерв и хрусталик. Кроме того, загрязнённый воздух напрямую контактирует с поверхностью глаза.

Однако работа не доказывает, что загрязнение является прямой причиной заболеваний глаз. Ранее учёные выяснили, что одна из форм витамина B3 может защищать сетчатку при глаукоме.

Лента ру

Другие новости