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.

Почти 500 госпитализированных пациентов из шести стран приняли участие в исследовании. Препарат, который обычно используется в виде инъекций для предотвращения образования тромбов, в аэрозольной форме продемонстрировал не только антикоагулянтные, но и противовирусные и противовоспалительные свойства.

Пациенты, вдыхавшие гепарин, быстрее восстанавливали дыхание, улучшали насыщение крови кислородом и реже нуждались в интенсивной терапии. Учёные подчёркивают, что низкая цена препарата может сделать его особенно важным для стран с ограниченными ресурсами.

Авторы исследования отмечают, что уникальное сочетание свойств делает гепарин перспективным средством не только против COVID-19, но и против других тяжёлых респираторных инфекций, включая грипп и пневмонию. Сейчас команда учёных готовит новые клинические испытания и работает над усовершенствованной формой препарата для ингаляций.

Ранее учёные создали экспериментальный мРНК-препарат, который способен защищать от нескольких вирусов, включая COVID-19 и грипп.

Исследование, опубликованное в журнале Science Advances, показало, что это вещество уменьшает тяжесть инсульта у животных и на клеточных моделях. Оно снижает объём поражённых тканей, препятствует образованию отёков и восстанавливает повреждённые сосуды мозга.

При инсульте часто разрушается гематоэнцефалический барьер — «фильтр» между кровеносной системой и мозгом. Это усиливает воспаление и приводит к гибели клеток.

DMT помогает сохранять этот барьер и улучшает работу астроцитов — клеток, которые поддерживают здоровье нейронов. Кроме того, соединение снижает активность микроглии и выработку провоспалительных цитокинов, дополнительно защищая мозг от повреждений.

Уникальность DMT заключается в том, что оно действует в двух направлениях: укрепляет сосудистую защиту мозга и уменьшает воспаление. Авторы работы считают, что такой комплексный эффект делает его перспективным дополнением к существующим методам лечения инсульта, эффективность которых пока ограничена.

Сейчас DMT проходит клинические испытания как средство для восстановления когнитивных функций у людей после инсульта. Если его эффективность будет подтверждена, это вещество может стать основой нового поколения терапий, которые существенно повысят шансы пациентов на выздоровление.

Ранее учёные показали, что пересадка нейральных стволовых клеток также способна восстанавливать мозг после инсульта.

Учёные выяснили, что такие факторы, как оптимизм, качественный сон, поддержка близких и умение противостоять стрессу, связаны с тем, что мозг человека выглядит моложе его паспортного возраста. Результаты исследования опубликованы в издании Brain Communications.

В эксперименте участвовали 128 человек среднего и пожилого возраста, некоторые из них страдали от хронической боли в суставах. С помощью МРТ и системы машинного обучения учёные определяли «возраст мозга» и сравнивали его с реальным.

Выяснилось, что разница между ними значительна: у людей с полезными привычками мозг был в среднем на восемь лет моложе. Более того, в течение двух лет наблюдения их мозг старел заметно медленнее.

Специалисты отметили, что на мозг негативно влияют хроническая боль, низкий доход и стресс. Однако наибольшую защиту обеспечивают именно положительные факторы.

Особенно сильный эффект оказывают регулярный крепкий сон, здоровый вес, отказ от табака и социальные связи. Всё это снижает риски потери памяти и развития деменции.

Авторы исследования подчёркивают, что полезные привычки можно выработать в любом возрасте. Каждая дополнительная мера — будь то улучшение сна или умение справляться со стрессом — приносит заметную пользу мозгу.

Вывод учёных прост: образ жизни действует как лекарство для мозга.

Они выяснили, что употребление верблюжьего молока с пробиотиком в течение четырёх недель помогает пациентам с диабетом 2-го типа снизить уровень сахара в крови и улучшить показатели холестерина. В эксперименте участвовали 28 человек: одни получали молоко с добавкой Bifidobacterium animalis, другие — обычное.

Через месяц у первой группы снизился уровень глюкозы натощак, улучшилось соотношение «плохого» и «хорошего» холестерина, а в крови стало меньше воспалительных маркеров. Кроме того, учёные заметили положительные сдвиги в работе мышц и изменениях микробиоты кишечника — увеличилось количество полезных бифидобактерий.

Это может способствовать контролю метаболизма и снижению рисков осложнений диабета. Авторы исследования считают, что верблюжье молоко с пробиотиком может стать перспективным элементом диетической поддержки при диабете, несмотря на то, что эксперимент был небольшим.

Ранее уже было обнаружено, что верблюжье молоко способно уменьшать тяжесть аллергической астмы, которая вызвана пылевыми клещами.