• 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

Сохраняют останки князя
В конце июля 2026 года во время реставрационных работ у южной стены Архангельского собора Московского Кремля под просевшим полом были найдены три саркофага: великого князя московского и владимирского Дмитрия Донского, его отца Ивана Красного II и удельного князя угличского Дмитрия Жилки.

Учёные получили доступ к изучению останков Дмитрия Донского из-за повреждения крышки саркофага, на которой были две трещины. Требовалось проверить состояние мощей святого.

В саркофаге Дмитрия Донского были обнаружены останки мужчины 35–45 лет, покрытые золотистым текстилем. Антропологи предварительно установили, что рост Дмитрия Ивановича составлял 175–177 сантиметров, что было довольно высоким для средневекового мужчины.

Руки погребенного были скрещены на груди, как того требовал погребальный обряд XIV века, и останки сохранили анатомический порядок, за исключением небольших нарушений на правой стопе. Директор ИА РАН Николай Макаров пояснил, что останки великого князя прекрасно сохранились, и было принято решение ограничить академическую программу исследования ради сохранения целостности погребения как святыни.

Учёный добавил, что под одеждой сохранились мягкие ткани тела князя, которые могли бы быстро разрушиться при перемещении. Метод восстановления лица по черепу, разработанный Михаилом Михайловичем Герасимовым в 1950-х годах, требует на первом этапе работы перемещения черепа для его анализа.

Современные технологии цифровой обработки объекта значительно расширили возможности метода Герасимова. По словам сотрудника отдела теории и методики ИА РАН, кандидата исторических наук Ирины Решетовой, современные методы визуализации позволяют создать цифровую копию объекта, не извлекая скелет из погребения.

Можно сделать серийную съёмку в определённых ракурсах и с хорошим освещением или записать видео в определённом режиме, а потом по этим материалам построить 3D-модель черепа. Учёные считают, что имеющимися методами максимально достоверный портрет Дмитрия Донского «написать» вполне возможно, даже без особенностей затылочной части головы, которую просканировать без перемещения из саркофага не получится.

Пока учёные не готовы форсировать события с дальнейшим воссозданием внешности Дмитрия Донского. Сейчас все работы находятся на начальной стадии, изучение такого памятника требует времени.

Но специалисты уже сегодня точно не сомневаются, что великий князь был князем-воином. Литературные памятники рисуют его именно воином, и антропометрические данные, которые были получены, являются подтверждением — у него были сильные мышцы рук, хорошо развитый плечевой пояс.

Учёные намерены изучить всё, что у них имеется: от костных останков до частичек погребального одеяния князя.

Московский комсомолец

Измерь талию для оценки рисков
Учёные изучили данные 6905 человек старше 65 лет и пришли к выводу, что окружность талии может быть более надёжным индикатором риска преждевременной смерти, чем индекс массы тела (ИМТ).

Результаты исследования опубликованы в Journal of the American Geriatrics Society (JAGS). Исследователи наблюдали за участниками с 2011 по 2024 год и сравнили два наиболее распространённых показателя.

ИМТ рассчитывается по соотношению роста и веса и обычно используется для оценки наличия недостаточного веса, избыточной массы тела или ожирения. Окружность талии позволяет оценить количество жира в области живота.

Оказалось, что увеличенная окружность талии была связана с более высоким риском смерти независимо от ИМТ. У мужчин этот риск был выше на 24 процента, похожая закономерность наблюдалась и у женщин.

При этом высокий ИМТ сам по себе не означал повышенный риск. Особенно неблагоприятной оказалась ситуация, когда у человека был нормальный ИМТ, но при этом увеличенная окружность талии.

Авторы считают, что при оценке здоровья пожилых людей недостаточно ориентироваться только на рост и вес. Измерение окружности талии может дать более точное представление о рисках, поскольку отражает накопление висцерального жира, который тесно связан с заболеваниями сердца, сосудов и нарушениями обмена веществ.

Лента ру

Нейросеть
Тренировки снижают риск диабета у беременных
Учёные провели рандомизированное клиническое исследование и выяснили, что регулярные силовые тренировки во время беременности могут снизить риск гестационного диабета и улучшить самочувствие будущей матери.

Результаты исследования опубликованы в журнале Acta Obstetricia et Gynecologica Scandinavica (AOGS). В исследовании участвовали 209 беременных женщин.

Одна группа с 12–14-й недели беременности до 36-й недели или родов выполняла программу силовых упражнений, а участницы контрольной группы получали стандартные рекомендации по ведению беременности. Среди женщин, регулярно занимавшихся спортом, случаев гестационного диабета не было, тогда как в контрольной группе заболевание развилось у 7,3 % участниц.

В группе тренировок не зарегистрировали случаев рождения детей с чрезмерно большой массой тела, тогда как в контрольной группе это произошло у 6,3 % женщин. Участницы, занимавшиеся спортом, отмечали более высокое качество жизни и реже жаловались на симптомы беременности.

При этом силовые тренировки не увеличивали риск преждевременных родов или других нежелательных осложнений. Авторы исследования подчёркивают, что грамотно организованные силовые упражнения могут стать важной частью профилактики гестационного диабета.

Лента ру

Улучши работу мозга лестницей
Учёные из Университета Отаго выяснили, что подъём по лестнице может улучшить когнитивные функции.

Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Cognitive Enhancement (JCE). В эксперименте участвовали около 50 здоровых людей в возрасте от 18 до 36 лет.

Они шесть раз за короткий промежуток времени поднимались и спускались по лестнице в интенсивном темпе. Затем участники проходили тесты на внимание, скорость мышления и принятие решений.

Оказалось, что после физической нагрузки участники быстрее и точнее справлялись с когнитивными заданиями по сравнению с контрольной сессией без активности. Настроение не изменилось, а улучшение работы мозга сохранялось примерно 20 минут после завершения упражнения.

Авторы исследования ожидали, что эффект будет связан с усилением кровотока в мозге, но измерения этого не подтвердили. Исследователи предполагают, что улучшение когнитивных функций обеспечивают другие механизмы.

Короткие подъёмы по лестнице могут стать простым способом поддержать работу мозга во время учёбы или рабочего дня. Ранее учёные выяснили, что регулярное общение с друзьями, походы в кино или в церковь замедляют старение мозга.

Лента ру

Другие новости