• 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.


Витамин D снижает риск тяжёлого течения болезней
Витамин D может уменьшать вероятность тяжёлого протекания гриппа и COVID-19, но его воздействие зависит от того, сколько этого витамина изначально содержится в организме.

Такой вывод сделали авторы обзорной статьи, которая была опубликована в журнале Nutrients. Исследователи изучили данные клинических испытаний и обнаружили, что недостаток витамина D часто связан с более серьёзными последствиями при COVID-19.

Однако результаты рандомизированных исследований неоднозначны: некоторые работы показали снижение риска госпитализации в реанимацию и потребности в искусственной вентиляции лёгких, в то время как крупные испытания не обнаружили значимого влияния на смертность. Наиболее заметный эффект, по словам авторов, наблюдается у людей, у которых изначально был дефицит витамина.

Что касается гриппа, данные выглядят более устойчивыми: метаанализы исследований указывают на умеренное снижение риска инфекции при регулярном приёме витамина D, особенно при ежедневных или еженедельных схемах и низком базовом уровне 25(OH)D. Обсуждается также возможная связь дефицита витамина D с более высоким риском длительного течения COVID, но причинно-следственная связь пока не доказана.

Авторы подчёркивают, что витамин D не должен рассматриваться как единственное средство лечения вирусных инфекций. Поддержание его достаточного уровня может быть безопасной и потенциально полезной стратегией для поддержки иммунной устойчивости, но не заменяет вакцинацию и стандартную терапию.

Ранее учёные выяснили, что недостаток витамина D значительно увеличивает риск осложнённых родов.


Дыхание влияет на вспоминание информации
Исследователи, опубликовавшие свою работу в Journal of Neuroscience (JN), обнаружили, что фаза дыхания влияет на успешность воспоминания информации человеком.

Учёные доказали, что дыхание может координировать нейронные процессы, которые лежат в основе извлечения воспоминаний. В эксперименте участвовали 18 человек, у которых во время выполнения задания на эпизодическую память одновременно регистрировали электроэнцефалограмму и дыхание.

Выяснилось, что успешное вспоминание чаще происходило во время выдоха. В этот момент усиливались характерные колебания мозговой активности в альфа- и бета-диапазонах, а также процессы реактивации следов памяти.

Более того, сила связи между дыхательным ритмом и нейронной реактивацией напрямую влияла на качество выполнения задания. Участники справлялись с задачей на воспоминание лучше, когда синхронизация была выраженнее.

Авторы работы предположили, что дыхание может служить своего рода «каркасом» для памяти, создавая благоприятные нейронные условия для извлечения информации. Полученные данные подтверждают, что базовые физиологические процессы могут тонко настраивать когнитивные функции человека.

Ранее учёные выяснили, что регулярная умственная активность снижает риск болезни Альцгеймера.


Выяснили связь алкоголя и тревожности
Специалисты обнаружили, что специфика употребления алкоголя, включая не только общее количество выпитого, но и разовые порции, может быть связана с уровнем тревожности в долгосрочной перспективе.

Результаты исследования опубликованы в журнале Addictive Behaviors (AB). В работе использовались данные 21 405 взрослых австралийцев, которые участвовали в национальном исследовании HILDA с 2006 по 2021 год.

Тревожность оценивалась по шкале Kessler-10, а информацию об употреблении алкоголя участники предоставляли самостоятельно: они сообщали, как часто пьют и сколько стандартных порций употребляют за один раз. Затем исследователи сопоставили эти данные с уровнем тревожности через год.

Выяснилось, что употребление больших объёмов алкоголя за один раз связано с небольшим, но устойчивым повышением тревожности в дальнейшем, особенно у людей старше 26 лет. При этом более частое, но умеренное употребление алкоголя в пожилом возрасте ассоциировалось со слегка более низким уровнем тревожности.

У молодых людей 18–25 лет выраженной связи обнаружено не было. Авторы подчёркивают, что выявленные эффекты невелики, однако результаты показывают, что именно эпизоды высокого потребления могут иметь долгосрочные психологические последствия.

По мнению исследователей, при оценке влияния алкоголя на психическое здоровье важно учитывать не только факт употребления, но и его характер.


Лазер запускает регенерацию слизистой рта
Специалисты Сеченовского университета и РУДН продемонстрировали, что фракционный лазер может стимулировать регенеративные процессы в слизистой оболочке ротовой полости и способствовать развитию более устойчивого биотипа десны.

Эта технология может оказаться особенно ценной для пациентов с тонкой десной, которая менее устойчива к воспалениям и чаще страдает от рецессий. Об этом «Ленте.

ру» рассказали в пресс-службе университета. Фракционный фототермолиз заключается в создании микроскопических зон воздействия в ткани, которые запускают естественные механизмы восстановления.

Этот метод активно используется в дерматологии, но его потенциал в стоматологии до сих пор изучен недостаточно. Авторы исследования подобрали параметры лазерного воздействия, при которых слизистая оболочка формирует более плотный и устойчивый «средний» биотип вместо исходного тонкого.

В ходе эксперимента на животных учёные наблюдали за реакцией тканей в течение шести недель после процедуры. Было отмечено утолщение эпителия, активация фибробластов, рост новых сосудов и ремоделирование соединительной ткани без образования рубцов.

К концу наблюдения сформировалась зрелая и более объёмная мягкая ткань. По мнению исследователей, эта технология может стать менее травматичной альтернативой хирургическому увеличению прикреплённой десны.

Авторы подчёркивают, что метод требует дополнительных клинических подтверждений, но уже сейчас рассматривается как перспективный инструмент регенеративной стоматологии.


Новости по теме