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.

Если «возраст мозга», рассчитанный по данным ЭЭГ, больше реального возраста человека, то вероятность заболевания значительно возрастает. Исследование опубликовано в JAMA.

В эксперименте участвовали примерно семь тысяч человек в возрасте от сорока до девяноста четырёх лет. За ними наблюдали в течение семнадцати лет, и за этот период примерно у тысячи участников развилась деменция.

Анализ показал, что каждые дополнительные десять лет «старения» мозга увеличивают риск болезни почти на сорок процентов. При этом важными оказались не привычные параметры сна, такие как его длительность, а более сложные характеристики — структура мозговых волн.

Именно они отражают процессы памяти, восстановления и общее состояние мозга, которые стандартные метрики часто не фиксируют. Авторы подчёркивают, что в будущем такие технологии можно будет применять даже вне медицинских учреждений — например, с помощью носимых устройств.

Это даст возможность выявлять риск деменции на ранней стадии и своевременно корректировать образ жизни, включая улучшение качества сна. Ранее учёные установили, что финансовые трудности способствуют ухудшению памяти и когнитивному старению.

Результаты опубликованы в журнале Food & Function (F&F). В эксперименте животных в течение 32 недель кормили рационом с 5-процентным или 10-процентным содержанием чернослива либо контрольной диетой без него.

В итоге количество и размер опухолей в толстой кишке не отличались, однако у группы с более высоким содержанием чернослива в рационе появилась тенденция к меньшему числу опухолей в тонком кишечнике. При этом чернослив усиливал ферментацию в кишечнике и повышал разнообразие бактерий.

Особенно заметно выросло количество микроорганизмов, связанных с выработкой короткоцепочечных жирных кислот, включая бутират. Общий уровень этих соединений также увеличился, а они считаются важными для здоровья кишечника.

Авторы подчёркивают, что прямого противоопухолевого эффекта в толстой кишке чернослив не показал. Однако выраженные изменения в составе микробиоты и рост полезных метаболитов указывают на то, что этот продукт всё же может быть полезен для кишечника.

Ранее учёные выяснили, что употребление фруктов и овощей значительно защищает кишечник от воспаления.

Этот вывод был сделан после исследования, результаты которого опубликованы в журнале Nutrients. В ходе эксперимента сравнивались два типа питания: обычное и обогащённое фруктами и овощами в разных объёмах.

Наилучший результат продемонстрировал рацион, включающий примерно 2–3 порции фруктов и 3–4 порции овощей ежедневно. У животных, получавших такое питание, практически отсутствовали симптомы воспаления, такие как диарея или повреждения кишечника.

При сокращении количества растительной пищи примерно вдвое эффективность защиты снижалась, и признаки болезни всё равно проявлялись. Это подчёркивает важность не только присутствия овощей и фруктов в рационе, но и их достаточного количества.

Учёные объясняют этот эффект тем, что клетчатка и полезные вещества из растений способствуют поддержанию здоровой микрофлоры кишечника и снижению воспалительных процессов. Несмотря на то что исследование проводилось на животных, вывод остаётся очевидным: регулярное и достаточное употребление овощей и фруктов может играть ключевую роль в защите кишечника.

Ранее было установлено, что дикая черника способствует улучшению здоровья кишечника и сердечно-сосудистой системы.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications. Уже через неделю строгого соблюдения кетодиеты у животных уровень сахара нормализовался, как будто у них не было диабета.

При дальнейшем соблюдении диеты в мышечной ткани мышей происходили изменения: она становилась более «выносливой» и лучше использовала кислород. Особенно заметный эффект наблюдался, когда диету сочетали с физической активностью.

После восьми недель эксперимента у животных повысилась аэробная выносливость, а мышцы стали менее подвержены утомлению. Учёные связывают это с состоянием кетоза — когда организм начинает использовать жир в качестве основного источника энергии вместо глюкозы.

Однако исследователи подчёркивают, что результаты получены только на животных, а диета в эксперименте была экстремально строгой. Кроме того, улучшение физической формы не всегда сопровождалось ростом реальной производительности без добавления углеводов.

В дальнейшем учёные планируют проверить, работают ли эти эффекты у людей. Ранее учёные выяснили, что соблюдение диеты MIND замедляет возрастные изменения в мозге.