• 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.


Смесь ускоряет переработку алкоголя
Учёные, опубликовавшие результаты своей работы в журнале Food & Function (F&F), выяснили, что смесь на основе цитрусового уксуса и растительного экстракта может способствовать ускорению переработки алкоголя и защищать печень от его вредного воздействия.

В ходе эксперимента исследователи изучили действие комбинации уксуса из японского мандарина (Citrus unshiu) и экстракта плодов конфетного дерева (Hovenia dulcis). На крысах было показано, что эта смесь снижает уровень этанола и его токсичного метаболита ацетальдегида в крови, улучшает показатели липидов и уменьшает повреждения печени при длительном употреблении алкоголя.

Кроме того, учёные провели небольшой клинический эксперимент с участием 30 человек. У участников, получавших смесь, концентрации алкоголя и ацетальдегида в крови были ниже, чем в группе плацебо.

Это может свидетельствовать о более быстром выведении алкоголя и снижении нагрузки на организм. Авторы исследования отмечают, что эффект связан с усилением активности ферментов, участвующих в переработке алкоголя, а также с антиоксидантными свойствами компонентов смеси.

Однако исследование ограничено небольшим числом участников, и для подтверждения результатов необходимы более масштабные клинические испытания. Ранее учёные выяснили, что социальная изоляция в детстве может усиливать тягу к алкоголю во взрослом возрасте.


Помогают томаты в борьбе с болезнью печени
В журнале Journal of Translational Medicine (JTM) были опубликованы результаты исследования, согласно которым добавка из цельных томатов может быть полезной в лечении жировой болезни печени, связанной с нарушением обмена веществ (MASLD).

Учёные доказали, что комплекс веществ, содержащихся в томатах, влияет на основные процессы, которые лежат в основе заболевания. В эксперименте использовались клетки печени человека, на которые воздействовали специальной томатной добавкой, обогащённой антиоксидантами.

Исследования показали, что добавка снижает уровень жиров, которые накапливаются в печени, включая триглицериды и эфиры холестерина. Кроме того, уменьшилось содержание других липидов, которые связаны с повреждением клеток и развитием воспаления.

Также добавка подавляла активность сигнальных молекул, которые участвуют в прогрессировании болезни. Это белки, связанные с воспалением, гибелью клеток и развитием фиброза — процессов, которые могут привести к циррозу и раку печени.

Это говорит о том, что эффект от томатов может быть не только метаболическим, но и противовоспалительным. Авторы исследования подчёркивают, что важную роль играет не один компонент, а сочетание веществ, таких как ликопин, полифенолы и другие антиоксиданты.

В комплексе они действуют эффективнее, чем по отдельности, воздействуя на несколько механизмов болезни одновременно. Учёные отмечают, что такие добавки могут дополнить здоровое питание, например, средиземноморскую диету, но требуют подтверждения в клинических испытаниях на людях.

Ранее было установлено, что брокколи, цветная капуста и рукола снижают риск сердечно-сосудистых заболеваний.


Улучшай восстановление роботизированной терапией и иглоукалыванием
В результате метаанализа 20 рандомизированных исследований с участием 1594 пациентов исследователи пришли к выводу, что сочетание иглоукалывания и роботизированной терапии может значительно улучшить восстановление после ишемического инсульта.

Эта работа опубликована в журнале Frontiers in Neurology (FN). Роботизированная терапия представляет собой реабилитацию с применением специальных устройств, которые помогают пациентам многократно выполнять правильные движения и ускоряют восстановление функций.

Учёные изучали состояние людей с гемиплегией — параличом одной стороны тела после инсульта. Выяснилось, что комбинированная терапия эффективнее стандартных подходов улучшает двигательную функцию рук и ног, а также способность к повседневной активности.

Особенно заметный прогресс наблюдался по шкалам, оценивающим восстановление движений и уровень самостоятельности в быту. Наиболее выраженный положительный эффект был отмечен у пациентов с более серьёзными исходными нарушениями движений рук.

Авторы предполагают, что роботизированная терапия обеспечивает интенсивные и повторяющиеся тренировки, а иглоукалывание может дополнительно воздействовать на нервную систему и усиливать восстановительные процессы. Исследователи подчёркивают благоприятный профиль безопасности такого подхода.

Однако они отмечают, что для окончательных выводов необходимы более масштабные и качественные исследования, а также данные о долгосрочных результатах лечения.


Куркума влияет на здоровье?
Исследования, опубликованные в журнале Nutrients, показали, что куркума способна влиять на развитие рака не только благодаря куркумину, но и за счёт других компонентов растения, таких как эфирные масла, полифенолы и флавоноиды.

Эти вещества могут оказывать воздействие на воспалительные процессы, окислительный стресс, функционирование иммунной системы и механизмы уничтожения опухолевых клеток. Куркумин, основной активный компонент куркумы, может влиять на сигнальные пути, связанные с ростом и делением клеток, а также на эпигенетические механизмы, регулирующие активность генов без изменения ДНК.

Особое внимание в работе уделено проблеме низкой биодоступности куркумина. Это вещество плохо растворяется в воде, быстро разрушается и слабо всасывается в кишечнике.

В связи с этим учёные активно разрабатывают новые формы доставки куркумина, такие как наночастицы, липосомы, эмульсии и белково-полисахаридные капсулы, которые могут значительно повысить его устойчивость и усвоение. Авторы обзора подчёркивают, что куркума остаётся перспективным функциональным продуктом для профилактики и вспомогательной терапии онкологических заболеваний.

Ранее учёные выяснили, что биоактивные компоненты шафрана оказывают положительное влияние на настроение, воздействуя на мозг.


Новости по теме