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.

Исследование опубликовано в British Journal of Nutrition (BJN). В эксперименте участвовали 42 взрослых человека, которые обычно ели мало фруктов и овощей.

Добровольцам помогли увеличить их количество в рационе до рекомендованных «5 порций в день». Часть участников дополнительно каждый день выпивала стакан 100-процентного фруктового сока или смузи.

Через четыре недели обе группы стали питаться полезнее, однако у людей, употреблявших соки и смузи, показатели депрессии оказались заметно ниже. Разница составила 2,52 балла по шкале оценки депрессивных симптомов.

Учёные не обнаружили негативного влияния напитков на обмен веществ или уровень сахара. Участники продолжали получать достаточно клетчатки из цельных фруктов и овощей.

Авторы работы считают, что простые изменения в рационе могут стать доступным способом поддержки психического здоровья. Фруктовые соки и смузи, по их словам, способны облегчить достижение нормы потребления фруктов и овощей, особенно для людей, которым сложно придерживаться здорового питания.

В клиническом эксперименте участвовали 36 пациентов с метастатическим раком поджелудочной железы. Часть из них проходила стандартную химиотерапию, а часть — химиотерапию в сочетании с парикальцитолом, который является синтетическим аналогом витамина D.

Было установлено, что совместное применение парикальцитола с химиотерапией безопасно и способствует ослаблению защитной среды вокруг опухоли. Эта плотная ткань из фибробластов окружает опухоль и препятствует проникновению лекарств и иммунных клеток внутрь.

Учёные выяснили, что парикальцитол снижает активность клеток, формирующих эту ткань, и одновременно усиливает проникновение T-клеток в опухоль, что потенциально делает рак более чувствительным к лечению. Несмотря на то что исследование было небольшим и не ставило целью оценить эффективность терапии, результаты оказались обнадёживающими.

У 42 процентов пациентов, получавших аналог витамина D, наблюдался частичный ответ на лечение, в то время как в группе плацебо этот показатель составил 9 процентов. Более того, у некоторых пациентов болезнь не прогрессировала в течение года.

Авторы исследования подчёркивают, что говорить о новом стандарте лечения пока рано, однако их работа впервые подтвердила на пациентах возможность «перепрограммирования» микросреды опухоли аналогами витамина D и снижения её устойчивости к терапии.

Статью с результатами исследования опубликовали в журнале Molecular Nutrition amp; Food Research (MNFR). В эксперименте участвовали 12 взрослых людей с ожирением.

Они в течение четырёх недель каждый день выпивали по две небольшие банки томатно-соевого сока, а после перерыва переходили на контрольный томатный сок, в котором было мало активных соединений. Выяснилось, что именно томатно-соевый напиток снижал уровень трёх провоспалительных белков в крови: IL-5, IL-12p70 и GM-CSF.

Учёные также отметили тенденцию к снижению TNF-α, который является одним из маркеров хронического воспаления, хотя этот результат не достиг статистической значимости. Авторы исследования связывают эффект с ликопином из томатов и изофлавонами сои.

Эти растительные соединения раньше изучали как вещества, которые обладают антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. Дополнительный анализ мочи показал, что напиток действительно влияет на ряд биохимических процессов в организме.

Исследователи полагают, что такой продукт можно рассматривать как перспективный вариант функционального питания при состояниях, которые связаны с хроническим воспалением.

Учёные изучили данные 21 568 взрослых жителей Южной Кореи за период с 2014 по 2022 год. Исследователи оценивали частоту основных приёмов пищи, разнообразие рациона, привычку пропускать завтрак и выраженность депрессивных симптомов у участников.

Выяснилось, что у людей с самым нерегулярным режимом питания вероятность появления депрессивных симптомов была выше на 55 процентов. Наиболее заметной эта связь оказалась у тех, кто часто пропускал завтрак, поздно ужинал или имел менее разнообразный рацион.

По мнению исследователей, нерегулярные приёмы пищи могут нарушать суточные ритмы, обмен веществ, уровень гормонов стресса и работу кишечной микробиоты. Эти факторы могут быть связаны с настроением и эмоциональной устойчивостью.

При этом авторы подчёркивают, что их работа не доказывает причинно-следственную связь между нерегулярным питанием и депрессивными симптомами. Возможно, депрессивные симптомы сами приводят к нарушению режима питания.

Тем не менее учёные считают, что регулярные приёмы пищи и более разнообразный рацион могут стать важной частью профилактики психического неблагополучия.