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 исследования опубликованы в журнале Nutrients. В эксперименте участвовали 69 взрослых с ожирением в возрасте от 30 до 45 лет.

Одной группе предложили каждый день съедать 57 граммов миндаля, а другой — перекус с такой же калорийностью в виде печенья. При этом участники продолжали вести привычный образ жизни и придерживаться своего обычного рациона.

Через шесть недель у людей, которые регулярно употребляли миндаль, снизились уровни воспалительных молекул в крови — IL-6, TNF-α и IFN-γ. Эти вещества связаны с хроническим воспалением, часто сопровождающим ожирение, и повышают риск диабета и сердечно-сосудистых заболеваний.

Вес участников, уровень сахара, холестерина и артериальное давление за время эксперимента существенно не изменились. По словам учёных, эффект может быть обусловлен составом миндаля.

Орехи содержат ненасыщенные жиры, клетчатку, витамин Е и минералы, которые поддерживают иммунную систему и снижают воспалительные процессы. Авторы исследования отмечают, что включение миндаля в рацион может стать простым способом уменьшить воспаление, связанное с ожирением.

Такой вывод сделали учёные, изучив свыше 100 научных работ о воздействии микро- и нанопластика на организм. Исследование опубликовано в журнале npj Parkinsons Disease.

Специалисты подчёркивают, что микроскопические пластиковые частицы могут проникать в организм различными путями: через пищеварительную систему с едой и напитками, через дыхательные пути и даже через кожные покровы. Затем они могут накапливаться в различных органах, включая мозг.

Согласно данным, представленным в обзоре, микропластик способен проникать в мозг, преодолевая гематоэнцефалический барьер или через нервные клетки в носу. Анализ предыдущих исследований показал, что такие частицы могут активизировать воспалительные процессы в мозге, нарушать связь между кишечником и мозгом, а также способствовать образованию скоплений белка альфа-синуклеина, что является одним из характерных признаков болезни Паркинсона.

Кроме того, предполагается, что микропластик может переносить металлы, которые дополнительно повреждают нервные клетки. Учёные отмечают, что на данный момент речь идёт лишь о предполагаемой связи.

Большинство данных получено в лабораторных условиях и на животных. Однако авторы исследования считают, что микропластик может стать новым экологическим фактором риска для нейродегенеративных заболеваний и требует более детального изучения.

Ранее учёные смогли заблаговременно выявить развитие болезни Паркинсона с помощью анализа слюны.

В частности, это касается плоскоклеточного рака лёгкого и некоторых аденокарцином. У больных с такими опухолями зачастую мало вариантов для эффективного лечения.

Результаты изысканий опубликованы в журнале Science Translational Medicine (STM). Учёные анализировали, почему лекарства, которые блокируют работу лизосом — внутриклеточных структур, отвечающих за переработку веществ и производство энергии, — часто оказывают лишь ограниченное воздействие на опухоли.

Выяснилось, что раковые клетки могут противостоять такой терапии: они увеличивают потребление глюкозы и активируют белок SREBP-1. Этот белок помогает им перестраивать обмен веществ и продолжать расти.

В ходе экспериментов на клетках и животных исследователи продемонстрировали, что этот механизм можно нейтрализовать. Если одновременно подавлять работу лизосом, а также нарушать метаболизм глюкозы и жиров в раковых клетках, то защитные механизмы опухоли перестают функционировать.

В результате в клетках накапливаются повреждения митохондрий, усиливается окислительный стресс, и опухолевые клетки начинают погибать. По мнению авторов исследования, такой комбинированный подход может существенно повысить эффективность лечения трудноизлечимых форм рака лёгких.

Более того, некоторые препараты, которые можно использовать в этой стратегии — например, хлорохин и симвастатин, — уже применяются в медицинской практике, а другие проходят клинические испытания. Это может ускорить создание новых схем терапии для пациентов.

Ранее учёные установили, что модифицированные иммунные клетки могут подавлять рост метастазов в мозге.

Эти соединения уменьшают накопление жира в печени и способствуют улучшению метаболизма. Соответствующие данные были опубликованы в British Journal of Pharmacology (BJP).

Жировая болезнь печени, ассоциированная с метаболическим синдромом (MASLD), является одним из наиболее часто встречающихся хронических заболеваний печени. Она затрагивает примерно треть взрослого населения.

Эта патология тесно связана с ожирением, гипертонией и инсулинорезистентностью. Несмотря на распространённость заболевания, спектр эффективных лекарственных средств для его лечения пока ограничен.

В ходе экспериментов было установлено, что CBD и CBG помогают печени более эффективно управлять энергетическими ресурсами и выводить вредные вещества. В частности, эти соединения повышали уровень фосфокреатина — молекулы, которая служит запасным источником энергии для клеток.

Кроме того, они восстанавливали работу ферментов, участвующих в «утилизации» жиров и токсичных продуктов внутри клеток. Также было продемонстрировано, что оба соединения снижают уровень вредных липидов, включая триглицериды и церамиды, которые связаны с воспалением печени и развитием инсулинорезистентности.

При этом CBG оказался более эффективным в некоторых аспектах: он сильнее уменьшал жировую массу тела и повышал чувствительность к инсулину. Авторы исследования подчёркивают, что полученные результаты были получены на экспериментальных моделях, и для подтверждения эффективности такого подхода у людей требуются дополнительные исследования.

Ранее учёные выяснили, что полный отказ от алкоголя способствует восстановлению функций печени при циррозе.