• 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.


Орехи улучшают качество сна
Специалисты обнаружили, что систематическое включение в рацион арахиса и других орехов может быть связано с более здоровым питанием и улучшением качества сна.

В статье, опубликованной в журнале Nutrients, исследователи поделились результатами пилотного исследования и обзора клинических данных. Они показали, что в дни употребления орехов участники чаще сообщали о более качественном сне и лучшем самочувствии после пробуждения.

В эксперименте участвовали студенты, которые на протяжении нескольких недель записывали свой рацион и оценивали качество сна. Выяснилось, что в дни с орехами питание было более сбалансированным: участники получали больше растительного белка и полезных микроэлементов.

При этом сон после таких дней воспринимался как более восстанавливающий, и люди реже чувствовали усталость утром. Авторы также изучили данные клинических испытаний у взрослых и обнаружили, что грецкие орехи часто ассоциировались с улучшением сна.

В некоторых работах они были связаны с более быстрым засыпанием и повышением уровня мелатонина — гормона, регулирующего циркадные ритмы. Однако эффект зависел от вида орехов, их количества и времени употребления.

Исследователи подчёркивают, что орехи не являются средством от бессонницы, но могут стать простым и доступным элементом здорового образа жизни. Ранее учёные выяснили, что утреннее воздействие солнечного света улучшает качество сна.


Учёные нашли защиту от кариеса в чёрном чае
В процессе ферментации чёрного чая образуются полезные вещества — теафлавины.

Учёные выяснили, что они могут защищать зубы от кариеса. В статье, опубликованной в журнале Food and Function (F&F), говорится, что теафлавины препятствуют размножению бактерий, вызывающих кариес, и замедляют разрушение зубных тканей.

В исследовании рассматривалось действие теафлавинов на бактерию Streptococcus mutans, которая является основной причиной кариеса, а также на фермент MMP-9, участвующий в разрушении коллагена и ослаблении дентина. Выяснилось, что теафлавины разрушают бактериальные плёнки на поверхности зубов и подавляют работу фермента MMP-9.

Молекулы теафлавинов связываются с MMP-9 и изменяют его форму, что снижает эффективность его работы. При этом защитный эффект усиливается с усложнением химического строения теафлавина.

Авторы считают, что результаты исследования свидетельствуют о потенциале теафлавинов в качестве основы для новых природных средств профилактики кариеса. В перспективе их можно использовать при разработке зубных паст, ополаскивателей и функциональных продуктов для здоровья зубов.


Нейросеть
Выявляют факторы пищевой аллергии у детей
Специалисты из университета Макмастера изучили, какие условия в первые годы жизни способствуют развитию пищевой аллергии.

В ходе исследования были проанализированы данные 2,8 миллиона детей со всего мира. Учёные пришли к выводу, что аллергия возникает из-за совокупности факторов, включая наследственность, состояние кожи, микробиом и внешние условия.

Результаты опубликованы в журнале JAMA Pediatrics. Анализ 190 научных работ показал, что примерно у 5 % детей к шести годам развивается пищевая аллергия.

Наиболее значимым фактором риска оказалась экзема в первый год жизни. Вероятность аллергии выше, если у родителей или братьев и сестёр уже есть аллергические заболевания.

Сроки введения продуктов также имеют значение. Учёные обнаружили, что позднее знакомство с аллергенами, такими как арахис, яйца или орехи, повышает риск развития аллергии.

Дети, попробовавшие арахис после года, более чем в два раза чаще становились аллергиками. Использование антибиотиков в первый месяц жизни также связано с повышенным риском, возможно, из-за влияния на формирование кишечной микрофлоры.

Некоторые факторы, которых часто опасаются родители, не подтвердились. Низкий вес при рождении, частичное грудное вскармливание, питание матери и стресс во время беременности не увеличивали риск аллергии.

Авторы считают, что эти результаты помогут раньше выявлять детей из группы риска и разрабатывать более эффективные меры профилактики. Ранее учёные выяснили, что климат и условия окружающей среды также влияют на риск развития аллергии.


Нейросеть
Изучи влияние омепразола на организм
Длительное употребление лекарственных средств из группы ингибиторов протонной помпы, в том числе омепразола, может вызвать дефицит важных для жизни минералов и увеличить вероятность развития анемии и заболеваний костей.

К такому заключению пришли учёные из Бразилии, исследовавшие воздействие препарата на метаболизм. Их выводы были опубликованы в журнале ACS Omega.

В ходе эксперимента специалисты наблюдали за животными, которым давали омепразол в течение 10, 30 и 60 дней — сроки, сопоставимые с длительным приёмом лекарства у людей. Исследование показало, что препарат влияет на всасывание и распределение основных минералов, таких как железо, кальций, магний, цинк и медь.

В крови животных снизился уровень железа и одновременно повысился уровень кальция, что может свидетельствовать о риске развития анемии и остеопороза. Учёные подчёркивают, что такие эффекты связаны с механизмом действия препарата: омепразол уменьшает кислотность желудка, а для нормального усвоения некоторых микроэлементов необходима именно кислая среда.

Помимо изменений в составе крови, были зафиксированы нарушения в работе иммунных клеток, а также перераспределение минералов в печени и селезёнке. Авторы исследования отмечают, что это не означает, что препарат вреден сам по себе — омепразол по-прежнему является эффективным средством при язвенной болезни и рефлюксе.

Однако его длительный приём без медицинского контроля может иметь скрытые последствия. Специалисты призывают использовать такие лекарства строго по назначению и не превышать рекомендованную продолжительность курса без консультации с врачом.


Новости по теме