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.

Результаты их работы опубликованы в журнале Medicine & Science in Sports & Exercise (MSSE). Учёные изучили генетические данные и проанализировали связь между предрасположенностью к высокой выносливости и состоянием здоровья.

Они сравнили эти данные с риском более чем 700 заболеваний и после тщательной проверки выделили 34 состояния, для которых связь оказалась наиболее достоверной. Это позволило говорить не только о совпадении показателей, но и о возможном причинно-следственном отношении.

Выяснилось, что люди с более высоким уровнем физической подготовки реже страдают от сердечно-сосудистых заболеваний, включая некоторые виды инсульта. У них также ниже артериальное давление, лучше состояние сосудов, меньше вероятность развития диабета и астмы, а обмен веществ более благоприятный.

При этом исследование показало, что чрезмерные нагрузки могут иметь и негативные последствия — например, повышать риск нарушений сердечного ритма. Однако в целом хорошая физическая форма оказывает выраженный защитный эффект на организм.

Авторы подчёркивают, что результаты подтверждают значимость регулярной физической активности. По их мнению, поддержание физической формы может быть одним из наиболее эффективных способов профилактики хронических заболеваний.

Ранее учёные установили, что нарушение режима сна увеличивает риск сердечно-сосудистых заболеваний.

Средний возраст участников составлял 59 лет, за ними наблюдали примерно 11 лет, оценивая их рацион с помощью анкет. За время наблюдения деменция была диагностирована у более чем 21 тысячи человек.

Анализ показал, что важен не сам факт преобладания растительной пищи, а её качество. Люди, придерживавшиеся более качественной растительной диеты — с упором на цельнозерновые продукты, овощи, фрукты, орехи и бобовые — имели на 7 процентов более низкий риск деменции по сравнению с теми, чьё питание было менее сбалансированным.

Диета с большим количеством переработанных продуктов, сахара и рафинированных углеводов, даже если она оставалась растительной, была связана с повышением риска. Дополнительный анализ показал, что изменения рациона со временем также имеют значение.

Участники, которые переходили к менее качественной диете, демонстрировали рост риска деменции на 25 процентов, тогда как улучшение питания, напротив, снижало его. Авторы исследования подчёркивают, что полученные данные указывают на важность не только выбора растительной диеты, но и её качества для поддержания здоровья мозга.

Ранее учёные выяснили, что высокий уровень витамина D снижает проявления болезни Альцгеймера.

Результаты исследования опубликованы в журнале Medicine & Science in Sports & Exercise (MSSE). В эксперименте участвовали 58 взрослых с недавно диагностированным сахарным диабетом 2 типа.

В течение 26 недель учёные отслеживали физическую активность участников с помощью фитнес-браслетов и анализировали изменения уровня глюкозы и гликированного гемоглобина — ключевого показателя долгосрочного контроля сахара. Оказалось, что именно длительность занятий сильнее всего связана с улучшением показателей.

Ни интенсивность, ни тип тренировок — силовые или аэробные — сами по себе не оказывали значимого влияния. Особенно важную роль длительные тренировки играли в первые недели после начала программы.

По оценкам учёных, увеличение средней продолжительности занятия с 30 до 45 минут связано со снижением уровня гликированного гемоглобина примерно на 0,3 процента. Этот эффект может показаться небольшим, но при регулярных тренировках он способен существенно повлиять на общее состояние здоровья.

Авторы исследования подчёркивают, что результаты помогают упростить рекомендации для пациентов. Вместо сложных схем тренировок достаточно сосредоточиться на увеличении времени активности.

Формирование привычки к более длительным, но комфортным занятиям может стать одной из самых эффективных стратегий контроля уровня сахара.

К такому заключению пришли учёные, чья статья была опубликована в журнале Science Advances (SciAdv). Исследователи обнаружили новый механизм, который связывает лёгкие и мозг.

Оказалось, что под воздействием никотина определённые клетки лёгких начинают вырабатывать экзосомы — микроскопические частицы, переносящие биологически активные молекулы. Эти экзосомы влияют на обмен железа в нейронах, нарушая его баланс.

Этот процесс связан с развитием нейродегенеративных заболеваний, в том числе болезни Альцгеймера. В ходе эксперимента учёные использовали клетки лёгких, полученные из стволовых клеток человека.

После воздействия никотина они активно выделяли экзосомы, содержащие белки, которые регулируют транспорт железа. По словам авторов, это может запустить каскад изменений в мозге, включая окислительный стресс, нарушения работы митохондрий и гибель нервных клеток.

Ранее считалось, что связь между курением и деменцией объясняется в основном ухудшением кровоснабжения мозга. Однако новые данные указывают на дополнительный путь — через сигналы от лёгких, которые напрямую влияют на состояние нейронов.

Авторы подчёркивают, что их работа не доказывает прямую причинно-следственную связь, но помогает объяснить, почему интенсивное курение в среднем возрасте может значительно повысить риск деменции в будущем. Ранее стало известно, что злоупотребление алкоголем может привести к раннему снижению когнитивных функций.