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.

К такому заключению пришли авторы масштабного обобщающего исследования, опубликованного в журнале Food & Function (F&F). Согласно данным клинических исследований, регулярное употребление томатов или продуктов, содержащих натуральный ликопин, связано с понижением артериального давления.

Эффект был небольшим, но стабильным: в среднем показатели систолического и диастолического давления уменьшались на несколько миллиметров ртутного столба. Это имеет клиническое значение на уровне популяции.

Влияние ликопина на уровень холестерина и триглицеридов оказалось менее определённым — результаты исследований расходились, и стабильного улучшения липидного профиля не обнаружили. Авторы подчёркивают, что наиболее надёжные данные касаются именно артериального давления.

По их оценке, потенциально полезная доза ликопина составляет около 5–30 мг в сутки, что эквивалентно примерно двум сырым помидорам в день. Это не замена лекарственной терапии, а просто пищевой фактор, который может способствовать снижению сердечно-сосудистых рисков.

Ранее стало известно, что свёкла может оказывать защитное действие на мозг.

В систематическом обзоре, который был опубликован в журнале Cancer Epidemiology (CE), специалисты проанализировали данные 62 исследований с участием от десятков до почти 100 миллионов человек. Они пришли к выводу, что частота и объём потребления алкоголя напрямую связаны с ростом онкологических рисков.

Наиболее заметные связи были обнаружены для рака молочной железы, кишечника, печени, пищевода, желудка, гортани и полости рта. У людей с алкогольной болезнью печени рак выявлялся на более поздних стадиях и сопровождался более низкой выживаемостью из-за ухудшения прогноза.

Особенно уязвимыми оказались люди с ожирением, диабетом, хроническими заболеваниями печени, а также представители социально неблагополучных и некоторых расовых групп — даже при сопоставимых или более низких уровнях потребления алкоголя. Авторы обзора подчёркивают, что риск развития рака формируется не только самим алкоголем, но и сочетанием биологических и социальных факторов.

Среди них: возраст начала употребления, пол, генетическая предрасположенность, курение, образ жизни и доступ к медицинской помощи. С биологической точки зрения алкоголь повреждает ДНК через ацетальдегид, нарушает гормональный баланс, усиливает окислительный стресс и облегчает проникновение канцерогенов.

Ранее учёные создали экспериментальный препарат MCH11, который снижает тягу к алкоголю.

Результаты исследования опубликованы в журнале Aging. В работе использовались данные двух крупных европейских когорт: британского проекта TwinsUK и немецкого исследования KORA.

Всего в анализе участвовали более 1600 человек. Учёные определяли уровень теобромина в крови участников и сравнивали его с результатами тестов, которые отражают скорость биологического старения по изменениям в ДНК.

Оказалось, что у людей с более высоким содержанием теобромина биологический возраст увеличивался медленнее. Кроме того, у них были более благоприятные показатели, связанные с длиной теломер и риском преждевременной смерти.

Эти закономерности сохранялись даже после учёта влияния кофеина и других родственных веществ из кофе и чая. Это говорит о том, что теобромин может играть особую роль в процессах старения.

Дополнительный анализ показал, что эффект от теобромина особенно заметен у курильщиков и бывших курильщиков. Возможно, это вещество частично смягчает эпигенетические повреждения, вызванные воздействием никотина.

Авторы исследования подчёркивают, что речь идёт не о прямом «омолаживающем» эффекте шоколада, а о статистической связи. Пока неясно, действует ли теобромин сам по себе или в сочетании с другими компонентами какао, например, полифенолами.

В статье, опубликованной в журнале Small, утверждается, что блокировка сигнального пути коллагена значительно улучшает доставку противоопухолевых препаратов в ткани новообразования. Рецептор DDR1, активируемый коллагеном, играет важную роль в этом процессе.

Ранее коллаген считался в основном «физической стеной», которая препятствует доступу лекарств к раковым клеткам. Однако выяснилось, что он также инициирует сигнальный каскад, который усиливает фиброз и ещё больше уплотняет среду опухоли.

Подавление DDR1 прерывает этот процесс, уменьшает фиброз и повышает проницаемость опухоли для макромолекулярных препаратов, таких как антитела и нанолекарства. Кроме того, учёные обнаружили, что некоторые экспериментальные терапии имеют неожиданные последствия.

Ингибиторы MEK, которые тестировались при раке поджелудочной железы, неожиданно усиливали выработку коллагена и тем самым ухудшали доставку лекарств. Этот негативный эффект можно было нейтрализовать при одновременной блокаде DDR1, что может объяснить, почему ряд клинических испытаний с MEK-ингибиторами не дал ожидаемых результатов.

Авторы исследования подчёркивают, что их работа меняет представление о роли фиброза в онкологии и открывает новые возможности для комбинированных стратегий лечения. В будущем этот подход может повысить эффективность терапии не только при раке поджелудочной железы, но и при других заболеваниях, где плотная соединительная ткань препятствует действию лекарств.

Ранее учёные представили препарат, который значительно снижает риск рецидива гормонозависимого рака молочной железы.