• Главная
  • 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

Нейросеть
Объявлена магнитная буря
Специалисты Лаборатории солнечной астрономии ИКИ и ИЗСФ РАН сообщили о начале магнитной бури.

Уровень геомагнитных возмущений начал расти после полуночи и достиг показателей, характерных для слабой магнитной бури. Магнитные бури могут быть разных уровней интенсивности: от слабых до экстремально сильных.

Некоторые учёные полагают, что слабые и средние магнитные бури практически не ощущаются людьми. Эксперты советуют в такие периоды следить за питанием и избегать излишней физической активности.

Московский комсомолец

Учёные исследуют влияние полифенолов моркови на старение
Учёные опубликовали в журнале Food & Function (F&F) результаты исследования, согласно которым полифенолы в составе пищевых волокон моркови могут способствовать продлению жизни и замедлению старения.

Эксперименты проводились на нематодах Caenorhabditis elegans — популярном модельном организме для изучения старения. Исследователи извлекли полифенолы из морковной клетчатки и добавили их в среду обитания червей.

В результате средняя продолжительность жизни животных увеличилась на 25,6 %. Кроме того, у червей улучшилась подвижность, уменьшилось накопление липофусцина — пигмента, связанного со старением клеток, а также снизились жировые отложения.

Анализ показал, что полифенолы влияли на сигнальные пути, связанные с реакцией на стресс и долголетием, а также перестраивали обмен веществ, помогая организму эффективнее использовать энергетические ресурсы. Авторы подчёркивают, что особый интерес представляют не столько сами полифенолы из моркови, сколько связанные с пищевыми волокнами полифенолы.

Ранее они изучались значительно меньше, чем свободные формы этих веществ. Учёные считают, что такие соединения могут стать недооценённым инструментом в разработке стратегий здорового старения.

Ранее было установлено, что вещества из брокколи замедляют возрастную потерю мышечной массы.

Лента ру

Выясни роль L-теанина в чае
В листьях чая содержится аминокислота L-теанин, которой нет в кофейных зёрнах.

Именно она влияет на то, что чай оказывает более мягкое и спокойное воздействие на организм по сравнению с кофе, несмотря на схожее содержание кофеина. Об этом говорится в исследовании, опубликованном в журнале Nature.

Хотя кофе традиционно связывают с резким приливом энергии и нервным возбуждением, а чай — с расслаблением и сосредоточенностью, разница в содержании кофеина между этими напитками не так велика. В чашке чая может быть от 14 до 61 миллиграмма кофеина, а в стандартной чашке кофе — от 65 до 120 миллиграммов.

Исследователи выяснили, что сочетание L-теанина и кофеина может улучшать внимание и повышать точность выполнения задач, а также снижать чувство усталости. В одном из экспериментов участники, получавшие одновременно L-теанин и кофеин, демонстрировали лучшие когнитивные результаты по сравнению с теми, кто употреблял только кофеин.

Учёные предполагают, что L-теанин может изменять работу мозга так, чтобы усиливать положительные эффекты кофеина и смягчать его побочные действия, такие как нервозность. Даже при дозировках, сопоставимых с несколькими чашками чая, комбинация этих веществ обеспечивала более устойчивое внимание и лучшую концентрацию.

Авторы исследования подчёркивают, что это не умаляет полезности кофе как напитка. Употребление кофе связывают с рядом положительных эффектов для здоровья, включая поддержку сердечно-сосудистой системы.

Однако именно наличие L-теанина, вероятно, объясняет, почему чай чаще вызывает состояние спокойной сосредоточенности, а не резкий прилив энергии.

Московский комсомолец

Космонавты выводят мух на МКС
В июле российские космонавты на МКС выведут уже 24-е и 25-е поколения мух-дрозофил, которые появились на свет в космосе.

Об этом сообщает РИА Новости, ссылаясь на Ирину Огнёву, заведующую лабораторией биофизики клетки Института медико-биологических проблем РАН. Огнёва подчеркнула, что планируется провести две серии экспериментов: с линией мух, которая летит впервые, и с линией, имеющей опыт нескольких полётов.

Для эксперимента «Цитомеханариум» насекомых доставят на МКС на корабле «Союз МС-29». Полёт запланирован на 14 июля, а возвращение — на 26 июля.

Первые два поколения «космических» мух были выведены весной 2025 года. Ранее космонавт «Роскосмоса» Пётр Дубров рассказывал о планах внекорабельной деятельности.

Лента ру

Другие новости