• 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.

Московский комсомолец

Выяснена причина гипертонии
Активность определённого участка мозга, отвечающего за контроль дыхания, может быть одной из причин повышенного артериального давления.

Учёные обнаружили, что при гипертонии этот участок может посылать сигналы, которые вызывают сужение сосудов и повышение давления. Результаты исследования опубликованы в журнале Circulation Research (CR).

Исследователи изучили область мозга, называемую латеральной парафациальной областью (pFL). Обычно она участвует в управлении дыханием, например, при физической нагрузке, кашле или смехе.

Однако эксперименты на крысах показали, что при гипертонии нейроны этой области также могут влиять на кровеносные сосуды. Когда учёные активировали эти клетки, усиливалась работа симпатической нервной системы, сосуды сужались, а давление повышалось.

Когда активность той же области подавляли у крыс с гипертонией, давление возвращалось к нормальным значениям. По мнению исследователей, открытие может объяснить, почему апноэ сна связано с повышенным риском гипертонии.

При остановках дыхания снижается уровень кислорода и повышается уровень углекислого газа, что может активировать обнаруженный механизм. Теперь учёные хотят найти способ воздействовать на этот механизм без вмешательства непосредственно в мозг.

Ранее учёные выяснили, что фейхоа может снижать артериальное давление у людей с преддиабетом.

Лента ру

Танцы улучшают когнитивные способности и эмоциональное состояние
Занятия танцами на регулярной основе способствуют улучшению памяти и концентрации внимания, а также оказывают положительное влияние на эмоциональное состояние.

Особенно заметны такие эффекты у пожилых людей, в том числе у тех, кто имеет когнитивные нарушения. Этот вывод сделали учёные, чья статья опубликована в журнале Frontiers in Psychology (FP).

Исследователи изучили 22 работы, в которых приняли участие 1645 человек в возрасте от четырёх до 94 лет. В этих работах оценивалось, как различные танцевальные занятия влияют на работу мозга и психологическое состояние.

В некоторых исследованиях было обнаружено, что танцы помогают улучшить память, внимание и общий уровень когнитивных способностей. Кроме того, у участников снижались симптомы депрессии, тревоги и стресса, улучшалось эмоциональное состояние и качество жизни.

Учёные объясняют возможную пользу комплексным характером танцев. Во время занятий человек запоминает движения, координирует их с музыкой, следит за ритмом и взаимодействует с другими людьми.

Таким образом, танцы сочетают физическую, умственную, эмоциональную и социальную нагрузку. Большинство данных относится к пожилым людям.

Исследований с участием детей, подростков и людей молодого и среднего возраста пока значительно меньше.

Лента ру

Изучи влияние экранов на детей
Учёные из Университета Калгари провели исследование и выяснили, что дети, которые много времени проводят за экранами гаджетов, чаще сталкиваются с трудностями в учёбе, речи и эмоциональном состоянии.

В работе, опубликованной в JAMA Pediatrics, специалисты обобщили выводы предыдущих крупных научных исследований о влиянии экранного времени на развитие детей. В обзоре учитывались данные о более чем 2,8 миллиона детей из 64 стран.

Исследователи рассматривали влияние смартфонов, телевизоров и других устройств, включая игры, социальные сети, просмотр видео и общение в интернете. Выяснилось, что продолжительное нахождение у экрана связано с более слабой общей успеваемостью.

Однако по отдельным предметам — математике, чтению и естественным наукам — явной зависимости от времени использования гаджетов не обнаружили. Авторы объясняют это тем, что эти направления изучали реже, поэтому данных для однозначных выводов пока недостаточно.

Кроме того, длительное экранное время связывали с худшим речевым развитием и трудностями эмоционального и социального характера. У таких детей чаще наблюдали интернализирующее поведение — симптомы тревожности и депрессии, которые ребёнок переживает внутри себя.

Также чаще встречалось экстернализирующее поведение, например агрессия и признаки СДВГ. Связи между экранным временем и проблемами в развитии сопоставимы с другими известными факторами, такими как социально-экономические условия, поведение родителей и преждевременные роды.

Однако специалисты призывают не считать результаты доказательством того, что именно гаджеты вызывают эмоциональные, интеллектуальные или поведенческие проблемы. Работа объединяет данные наблюдательных исследований, поэтому причинно-следственную связь установить нельзя.

Учёные пока не могут точно сказать, какие виды экранной активности влияют сильнее всего.

Московский комсомолец

Учёные нашли неизвестный вид яков
В Денисовой пещере на Алтае и на других археологических памятниках Алтая и Саян учёные нашли следы неизвестного ранее вида яков.

Животное обитало на юге Сибири во время ледниковой эпохи. Об этом сообщила пресс-служба Стокгольмского университета.

Исследователи изучили фрагменты костей, происхождение которых сначала было непонятно. Из образцов выделили древнюю ДНК и расшифровали часть митохондриального генома.

Он оказался близок к генетическим последовательностям современных яков, но имел заметные отличия. На основе этих данных учёные предположили, что обнаружили новую разновидность, и назвали её «як икс».

Профессор Стокгольмского университета Лав Дален рассказал, что первоначальная находка в Денисовой пещере побудила команду проверить другие костные останки неясного происхождения. В результате на разных стоянках юга Сибири исследователи выявили ещё около двух десятков образцов этого животного и смогли полностью расшифровать их геномы.

Авторы работы подчёркивают, что открытие дополняет представления о природе региона в ледниковую эпоху. По их оценке, Алтай был местом обитания разнообразных видов млекопитающих.

Московский комсомолец

Другие новости