• 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.


Археологи нашли затопленное поселение майя
В озере Атитлан в Гватемале археологи обнаружили затопленное поселение майя, о котором ранее не было известно.

Учёные провели подводное исследование совместно с местной общиной ц’утухильских майя. Результаты опубликованы в Journal of Maritime Archaeology (JMA).

На глубине примерно от 12 до 30 метров найдены каменные фундаменты зданий, остатки жилых построек и общественных пространств. Среди находок — прямоугольные основания домов, платформы и каменные стелы.

Некоторые комплексы напоминают организованные кварталы, что свидетельствует о развитой структуре поселения, а не о разрозненных находках. Анализ донных отложений и артефактов показал, что поселение располагалось на острове, который в прошлом был выше уровня воды.

По данным исследователей, затопление произошло достаточно быстро. Об этом говорит хорошая сохранность структур и наличие слоёв, указывающих на резкий переход от сухопутных условий к подводным.

Вероятно, причиной стало сильное колебание уровня воды, вызванное сейсмической или вулканической активностью. Керамика и другие материалы позволили датировать поселение поздним доклассическим периодом майя — примерно от 350 года до нашей эры до 250 года нашей эры.

Учёные считают, что затопление могло привести к заброшенности поселения и впоследствии повлиять на появление ритуальных практик, связанных с водой в этом регионе. Ранее исследователи выяснили, что древний памятник майя Агуада-Феникс оказался моделью космоса.


Улучшай режим сна
Учёные выяснили, что нерегулярный режим сна может увеличивать вероятность сердечно-сосудистых заболеваний и их серьёзных последствий.

Об этом говорится в исследовании, опубликованном в журнале BMC Cardiovascular Disorders. В эксперименте участвовали свыше 3,2 тысячи человек среднего возраста, за ними наблюдали примерно 10 лет.

Исследователи применяли носимые устройства для оценки регулярности времени засыпания и пробуждения. За время наблюдений у 128 участников произошли серьёзные сердечно-сосудистые события — инфаркт, инсульт, сердечная недостаточность или смерть по соответствующим причинам.

Выяснилось, что у людей с нерегулярным временем засыпания риск таких событий был примерно в два раза выше по сравнению с теми, кто ложился спать в одно и то же время. Особенно заметная связь прослеживалась у тех, кто спал меньше восьми часов в сутки.

При этом нестабильное время пробуждения не оказало значимого влияния на риск. Авторы исследования подчёркивают: важна не только длительность сна, но и его стабильность.

Соблюдение регулярного режима, особенно постоянное время отхода ко сну, может оказаться простым и доступным способом снижения сердечно-сосудистых рисков. Ранее стало известно, что кофеин частично восстанавливает память, нарушенную из-за недостатка сна.


Связь интернет-зависимости с сонливостью раскрыта
Учёные выяснили, что у людей с интернет-зависимостью может быть нарушен сон, что приводит к повышенной сонливости в течение дня.

Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Psychiatry. В эксперименте участвовали 1587 студентов.

Они заполняли анкеты, которые оценивали уровень их зависимости от интернета, качество сна, дневную сонливость и симптомы депрессии. Оказалось, что между зависимостью от интернета и качеством сна есть связь: чем выше зависимость, тем хуже качество сна и тем чаще возникает выраженная сонливость днём.

Ключевым фактором оказалась именно нарушенная структура сна. Это частично объясняет, почему активное использование интернета связано с усталостью и снижением бодрствования.

Кроме того, выяснилось, что симптомы депрессии усиливают этот эффект. Из-за этого связь между интернет-зависимостью и проблемами со сном становится более выраженной.

Авторы исследования подчёркивают, что здесь действует комплексный механизм, в котором психологическое состояние и повседневные привычки усиливают влияние друг друга. Они считают, что контроль времени, проводимого в сети, и внимание к качеству сна могут помочь снизить дневную сонливость и улучшить общее самочувствие.


Улучшают здоровье добавки с куркумином и пиперином
В журнале Frontiers in Nutrition были опубликованы результаты исследования, согласно которым добавки, содержащие куркумин в сочетании с пиперином, могут оказывать положительное влияние на здоровье.

Учёные выяснили, что такие добавки способны уменьшать воспалительные процессы, оптимизировать обмен веществ и поддерживать здоровье сердечно-сосудистой системы. В работе были проанализированы данные 20 исследований, в которых участвовали пациенты с различными состояниями, начиная от метаболического синдрома и заканчивая сердечно-сосудистыми заболеваниями.

В большинстве исследований было зафиксировано снижение маркеров воспаления, таких как С-реактивный белок и интерлейкин-6, а также улучшение показателей окислительного стресса. Это говорит о том, что комбинация куркумина и пиперина может воздействовать на ключевые механизмы, способствующие развитию хронических заболеваний.

Кроме того, у пациентов с нарушениями обмена веществ было отмечено снижение уровня глюкозы и инсулинорезистентности, а также улучшение липидного профиля — уменьшение триглицеридов и «плохого» холестерина. В некоторых исследованиях у людей, перенёсших инфаркт или операции на сердце, также наблюдалось снижение показателей повреждения тканей.

Авторы исследования подчёркивают, что добавка хорошо переносится и не вызывает серьёзных побочных эффектов. Однако для более точных выводов требуются более масштабные и долгосрочные исследования.

Ранее стало известно, что биоактивные компоненты шафрана оказывают положительное влияние на настроение, воздействуя на мозг.


Новости по теме