• 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

Зелёный чай снижает риск смертности
Учёные, которые проанализировали данные более 42 тысяч жителей Северного Вьетнама, пришли к выводу, что регулярное употребление зелёного чая может быть связано со снижением риска смерти от любых причин.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nutrients. В работе использовались данные крупного проспективного исследования Hanoi Prospective Cohort Study.

Участников старше 10 лет наблюдали с 2007 по 2019 год, их рацион оценивали с помощью анкет питания. За медианный период наблюдения в 11 лет исследователи зарегистрировали 2494 смерти.

Анализ показал, что между употреблением зелёного чая и риском смерти есть обратная связь: чем выше потребление напитка, тем ниже общий риск. Особенно заметной эта связь была у мужчин.

Защитный эффект наблюдался в разных подгруппах: у молодых и пожилых участников, курящих и некурящих, а также у людей с диабетом 2-го типа и без него. Авторы подчёркивают, что исследование показывает связь, а не доказывает прямое влияние зелёного чая на продолжительность жизни.

Однако результаты дополняют данные о возможной пользе биологически активных веществ, которые содержатся в зелёном чае.

Лента ру

Нейросеть
Китай внедряет инновации в медицину
С точки зрения микробиологии, молекулярной биологии, генетики и клеточной биологии работы по замене органов сегодня вполне возможны, утверждает учёный.

Китай занимает лидирующие позиции в области медицинских технологий, где проводятся разнообразные исследования. В качестве примера учёный Киселёв привёл работу учёных Колледжа искусственного интеллекта Нанькайского университета в КНР.

Они разработали технологию полного клонирования свиней для выращивания в них органов с помощью искусственного интеллекта, без участия человека. Робот выполняет все действия по переносу, оплодотворению, пересадке биоматериала.

«Подобная технология в отсутствии человека, искусственный интеллект, который работает 24 часа 7 суток в неделю, решает серьёзные биомедицинские проблемы, — те самые тысячи органов, которые нужны людям для трансплантации», — говорит биолог.

Московский комсомолец

Изучи влияние таурина
Таурин — это аминокислота, которая в значительных объёмах присутствует в организме человека.

Она может играть существенную роль в поддержании здоровья в процессе старения, как утверждают авторы обзора, опубликованного в журнале Food & Function (F&F). Учёные изучили данные экспериментальных и клинических исследований, посвящённых влиянию таурина на обмен веществ, воспалительные процессы и возрастные изменения.

В результате выяснилось, что это соединение участвует в работе митохондрий — клеточных «электростанций», помогает противостоять окислительному стрессу, регулирует уровень кальция в клетках и влияет на жировой обмен. Также таурин может снижать активность воспалительных процессов, которые считаются одним из основных факторов старения организма.

Исследователи подчёркивают, что обычного синтеза таурина и его поступления с пищей обычно достаточно для поддержания базового здоровья. Однако клинические испытания демонстрируют, что дополнительный приём от 1 до 6 граммов в сутки может улучшать метаболическую устойчивость организма и поддерживать работу митохондрий без выраженных побочных эффектов.

По мнению учёных, таурин может стать одним из перспективных компонентов персонализированного питания, направленного на профилактику возрастных и метаболических заболеваний. Ранее было установлено, что препараты для снижения холестерина уменьшают риск возрастной слабости у пожилых людей.

Лента ру

Нейросеть
Учёные нашли способ замедлить старение у мышей
В Автономном университете Барселоны учёные обнаружили метод, позволяющий замедлить возрастные изменения у мышей.

В статье, опубликованной в журнале Molecular Therapy (MT), говорится, что одна инъекция генной терапии помогла животным дольше сохранять здоровье и активность в преклонном возрасте. Терапия стимулировала мышцы вырабатывать белок FGF21, который играет роль в регуляции обмена веществ.

После лечения у мышей улучшились чувствительность к инсулину, контроль уровня сахара в крови и энергетический обмен. Средняя продолжительность жизни животных увеличилась более чем на 20%.

Положительный эффект был заметен в работе нескольких органов. У обработанных мышей лучше функционировали сердце, печень и почки, реже возникали признаки воспаления и возрастные повреждения тканей.

Также удалось предотвратить накопление некоторых белков, связанных со старением организма. Особенно заметными были изменения в качестве жизни мышей.

Пожилые животные сохраняли силу, выносливость и координацию движений, а их память и способность к обучению были близки к показателям молодых особей. Авторы работы считают, что результаты демонстрируют потенциал такого подхода для продления периода здоровой жизни.

Однако эффективность метода для людей ещё предстоит проверить в клинических исследованиях.

Лента ру

Другие новости