• 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

Свяжи качество углеводов с риском рака лёгких
Учёные из Чунцинского медицинского университета в Китае выяснили, что качество углеводов в рационе может быть связано с риском развития рака лёгких и вероятностью смерти от этого заболевания.

Результаты исследования опубликованы в журнале Frontiers in Nutrition. Специалисты изучили данные о питании и здоровье 100 735 человек.

Качество углеводов оценивали по нескольким параметрам: количеству клетчатки, доле цельнозерновых продуктов, гликемическому индексу и соотношению твёрдых и жидких источников углеводов. За период наблюдения продолжительностью около девяти лет рак лёгких выявили у 1694 участников.

Оказалось, что у людей с наиболее высоким качеством углеводов риск развития заболевания был на 19 процентов ниже, чем у тех, чей рацион получил самые низкие оценки. Риск смерти от рака лёгких оказался ниже на 15 процентов.

Авторы считают, что полученные результаты заслуживают дальнейшего изучения. Однако связь с риском рака лёгких оказалась менее убедительной при более подробном учёте курения, поэтому пока нельзя утверждать, что именно качество углеводов обеспечивает защитный эффект.

Ранее учёные выяснили, что длительное употребление жареной и сильно переработанной пищи вредит здоровью лёгких.

Лента ру

Связывают фосфор и жировую болезнь печени у мужчин с подагрой
Учёные из Китая выяснили, что у мужчин с подагрой повышенный уровень фосфора в крови связан с более высокой частотой выявления жировой болезни печени.

Результаты исследования опубликованы в журнале Frontiers in Nutrition (FN). В эксперименте участвовали 978 мужчин, которых госпитализировали с диагнозом «подагра».

Специалисты измерили у них уровень фосфора в крови и проверили, есть ли метаболически ассоциированная жировая болезнь печени (MASLD) — заболевание, при котором в печени накапливается избыточное количество жира из-за нарушений обмена веществ. Оказалось, что у пациентов с более высоким уровнем фосфора жировую болезнь печени выявляли чаще.

Например, у мужчин с самыми высокими показателями вероятность наличия заболевания была в 2,29 раза выше, чем у участников с наиболее низким уровнем фосфора. Дополнительный анализ показал, что связь сохранялась после учёта других факторов.

При этом повышение уровня фосфора сопровождалось постепенным увеличением вероятности наличия жировой болезни печени. Авторы предполагают, что измерение фосфора в крови может стать дополнительным инструментом для оценки состояния печени у мужчин с подагрой.

Но исследование не доказывает, что избыток фосфора вызывает заболевание. Учёные оценивали показатели пациентов в один момент времени, поэтому причинно-следственную связь ещё предстоит установить.

Лента ру

Археологи нашли древний кирпич с отпечатком лапы
Около четырёх тысяч лет назад в одном из поселений Западной Анатолии собака прошла по свежему глиняному кирпичу и оставила на нём отпечатки лап.

Со временем кирпич стал частью стены дома, пережил разрушительный пожар и пролежал под землёй тысячелетия. Его обнаружили археологи во время раскопок в Тавшанлы-Хойюк в турецкой провинции Кютахья.

Это открытие позволяет установить необычную личную связь с жителями поселения бронзового века. Археологи регулярно находят керамику, орудия труда и архитектурные памятники, но случайные впечатления, подобные этим, сохраняют краткие моменты повседневной деятельности, которые редко упоминаются в археологических источниках.

Министр культуры и туризма Турции Мехмет Нури Эрсой назвал отпечатки небольшим, но примечательным следом жизни четырёхтысячелетней давности. Команда археологов под руководством Эркана Фидана обнаружила глиняный кирпич среди развалин здания, уничтоженного пожаром.

Глиняный кирпич был распространённым строительным материалом в Анатолии бронзового века. Рабочие смешивали почву, воду и солому, формовали из этой смеси кирпичи и оставляли их сохнуть на солнце.

Находка стала прямым доказательством присутствия животного в пределах поселения. Хотя по отпечаткам нельзя установить, принадлежала ли собака домашнему хозяйству или свободно передвигалась по территории общины, они позволяют по-другому взглянуть на доисторический город, который обычно изучают по его зданиям, предметам и слоям разрушений.

Тавшанлы-Хойюк расположен на равнине Тавшанлы примерно в километре к югу от современного города. Он занимает площадь не менее 45 гектаров и входит в число крупнейших доисторических поселений Западной Анатолии, заселённых примерно 8 тысяч лет назад.

Начиная с 2021 года Фидан и его команда исследовали поселение бронзового века, обнаружив значительные архитектурные остатки и свидетельства насильственных разрушений, произошедших примерно 3700 лет назад. Среди самых поразительных находок были два человеческих скелета, извлечённых из сгоревших зданий.

В одном из них сохранились обугленные останки мозга и кожных тканей, что является необычным свидетельством условий, существовавших во время разрушения поселения. Раскопки также выявили связи Тавшанлы с более широкими торговыми сетями бронзового века.

В 2024 году археологи обнаружили фаянсовую цилиндрическую печать возрастом 3750 лет в слое разрушений, относящемся к концу периода ассирийских торговых колоний. Этот редкий предмет стал ещё одним доказательством того, что общины Западной Анатолии участвовали в коммерческих сетях, простиравшихся до Центральной и Восточной Анатолии.

Среди других находок — остатки лесных орехов возрастом 4200 лет, керамика, обломки металлоконструкций и статуэтки с совиными мордами, напоминающие образцы, известные из древней Трои.

Московский комсомолец

Препарат восстанавливает работу клеток печени
Учёные из Университета Южной Калифорнии выяснили, что экспериментальный препарат цинацигуат может восстанавливать функции стареющих клеток печени и снижать уровень веществ, которые связаны с развитием болезни Альцгеймера и сердечно-сосудистых заболеваний.

Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Biological Chemistry (JBC). Специалисты изучили клетки, которые выстилают кровеносные сосуды печени и участвуют в очищении крови.

С возрастом отверстия в этих клетках сужаются, и печень хуже выводит некоторые вещества. В эксперименте пожилым крысам вводили цинацигуат в течение двух недель.

Выяснилось, что препарат восстанавливает структуру и функции клеток печени, возвращая им способность эффективнее очищать кровь. Уровень бета-амилоида — белка, накопление которого в мозге связано с болезнью Альцгеймера — у животных снизился вдвое и достиг показателей молодых крыс.

Одновременно уменьшилось содержание липопротеинов низкой плотности, известных как «плохой» холестерин, который способствует развитию атеросклероза. Препарат восстанавливает взаимодействие между разными типами клеток печени.

Он активирует выработку фактора роста HB-EGF, который помогает клеткам захватывать и выводить из крови бета-амилоид и холестерин. Авторы считают, что воздействие на печень может стать новым подходом к профилактике возрастных заболеваний, включая болезнь Альцгеймера и атеросклероз.

Лента ру

Другие новости