• 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

Употребление алкоголя повышает риск рака поджелудочной железы
Исследователи из Канадского института исследований употребления психоактивных веществ при Университете Виктории выяснили, что употребление алкоголя может увеличивать вероятность развития рака поджелудочной железы — опасного онкологического заболевания.

Результаты их работы опубликованы в журнале International Journal of Alcohol and Drug Research (IJADR). Учёные провели метаанализ долгосрочных исследований, в которых за состоянием здоровья людей наблюдали на протяжении многих лет.

Они уделили особое внимание работам, где корректно учитывались бывшие любители алкоголя, чтобы исключить искажение результатов из-за включения их в группу непьющих. После учёта возраста, курения, социально-экономического положения и других факторов исследователи обнаружили связь между количеством употребляемого алкоголя и риском рака поджелудочной железы.

У людей, выпивавших более 24 граммов чистого спирта в день (это немного меньше двух стандартных порций алкоголя), риск заболевания был на 10–30 процентов выше. Авторы отмечают, что Всемирная организация здравоохранения уже относит алкоголь к факторам риска нескольких видов рака, включая рак молочной железы и кишечника.

Новые данные подтверждают, что рак поджелудочной железы также следует включить в этот список.

Лента ру

Физические упражнения защищают от рака
Учёные пришли к выводу, что систематические физические нагрузки могут помогать организму противостоять раку с возрастом.

Это стало известно после исследования, результаты которого были опубликованы в журнале Nature Communications. Специалисты выяснили, что с возрастом мышцы начинают выделять меньше микроскопических частиц, участвующих в обмене сигналами между клетками.

Также меняется их состав: уменьшается количество молекулы miR-7a-5p, которая сдерживает рост опухолей. В результате защитное влияние мышц на организм снижается.

Эксперименты показали, что физические упражнения могут частично восстановить этот механизм. Тренировки активизировали биологический путь, который с возрастом становится менее активным, и увеличили выработку защитных сигнальных частиц мышечной тканью.

Авторы исследования подчёркивают, что поддержание мышечной массы важно не только для силы и подвижности, но и для здоровья в целом. Они считают, что регулярные силовые и аэробные нагрузки могут снизить риск развития рака в пожилом возрасте.

В будущем учёные планируют проверить полученные результаты на людях и оценить возможность создания новых методов профилактики рака на основе этого механизма. Ранее стало известно, что регулярное употребление кофе снижает риск развития рака молочной железы.

Лента ру

Археологи находят уникальные артефакты
Херсонес Таврический — историко-археологический комплекс, который включён в список объектов Всемирного наследия ЮНЕСКО.

Он расположен в Гагаринском районе современного Севастополя. Этот древний город был политическим, экономическим и культурным центром Северного Причерноморья с V века до нашей эры до конца XIV века.

Археологи Института истории материальной культуры (ИИМК РАН) обнаружили на территории Херсонеса надгробие и урны с прахом семьи, которая здесь жила. Ранее урны находили отдельно от надгробий.

В Южном пригороде Херсонеса Таврического учёные нашли четыре погребальные свинцовые урны с надписями-граффити. Находка датируется концом I — серединой II века нашей эры.

По словам учёных, это исключительная редкость для всего Северного Причерноморья. Граффити — это процарапанные, гравированные изображения, надписи или знаки на стенах зданий, поверхностях и других вертикальных объектах.

Свинцовые погребальные сосуды с граффити считаются большой редкостью. За почти 200 лет раскопок в этой местности учёные нашли множество надписей на каменных плитах, на керамике, но свинцовых урн с граффити было всего шесть, и все они были разрозненными.

В данном случае все четыре урны были найдены в одном погребении экседры. Экседра — монументальная конструкция полукруглой формы, примыкавшая к дороге, ведущей к городским воротам.

Она имела фасад из четырёх ступеней и площадку из плит, на которой располагались каменные скамьи с ножками в виде львиных лап. На сиденьях скамей учёные рассмотрели характерные потёртости, свидетельствующие о том, что ими часто пользовались в своё время древние жители Херсонеса.

Старший научный сотрудник Отдела истории античной культуры ИИМК РАН Наталья Павличенко поясняет: «Археологи находят надгробные стелы, как правило, не в тех местах, где они были первоначально установлены, так что мы не можем сопоставить погребение и конкретный надгробный памятник. Подавляющее большинство античных захоронений остаются поэтому безымянными.

Свинцовые погребальные урны из херсонесской экседры — редчайшее исключение: мы не только знаем имя умершего, но и располагаем урной с его прахом». В одном из саркофагов находилось восемь свинцовых и четыре керамических урны.

В свинцовых покоились кремированные останки членов одной большой семьи. Четыре из них были с граффити, которые находились на плечиках сосудов.

Это имена усопших в родительном падеже. Учёные установили, что прах в урнах принадлежал жителям Херсонеса, носивших имена Диоскурид, Антисфен, Нанон, сын Антисфена, и ещё одного херсонесита, чьё имя начиналось с букв «Ник...

». Здесь не было развёрнутых эпитафий — только лаконичные надписи, которые, по всей видимости, наносились для маркировки захоронений внутри коллективных усыпальниц.

По словам Натальи Павличенко, имя Антисфен встретилось археологам впервые, в отличие от известных для Херсонеса первой половине II века имён Нанона и Диоскурида.

Московский комсомолец

Нейросеть
Голодание снижает влияние стресса на мозг
Учёные из Университета Тиба и Первой аффилированной больницы Чжэнчжоу выяснили, что периодическое голодание может ослаблять негативное влияние хронического стресса на мозг и уменьшать проявления депрессии.

Результаты их исследования опубликованы в журнале Translational Psychiatry (TP). В эксперименте мышей подвергли длительному стрессу.

Часть животных имела постоянный доступ к пище, а часть питалась по схеме периодического голодания — только в определённые часы. У мышей из второй группы было меньше признаков депрессивного поведения, они проявляли больше активности и лучше сохраняли интерес к сладкой пище, что считается показателем эмоционального благополучия у животных.

Анализ мозга показал, что хронический стресс повреждал миелин — защитную оболочку нервных волокон, которая необходима для нормальной передачи сигналов между клетками мозга. Периодическое голодание помогало предотвратить эти изменения и сохраняло структуру миелина в областях мозга, отвечающих за память, эмоции и принятие решений.

Дальнейшие исследования показали, что эффект может быть связан с изменением состава кишечной микрофлоры. Периодическое голодание увеличивало разнообразие полезных бактерий, которые, возможно, помогают защищать мозг от последствий стресса.

Лента ру