• 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.

Московский комсомолец

Учёные сравнили влияние алкоголя на печень
Учёные из Вермонтского университета провели анализ 74 научных работ, посвящённых влиянию разных видов алкоголя на здоровье печени.

В обзор вошли исследования с участием людей и эксперименты на животных, результаты которых опубликованы в журнале Nutrients. Выяснилось, что крепкий алкоголь и пиво оказывают негативное воздействие на печень как в лабораторных, так и в клинических условиях.

Красное вино в небольших и умеренных количествах, согласно некоторым исследованиям, связано с меньшим вредом для печени по сравнению с другими алкогольными напитками. Однако учёные подчёркивают, что различия могут объясняться не только видом алкоголя, но и другими факторами.

Специалисты отмечают, что чрезмерное употребление любого алкоголя вредит печени. При этом имеющиеся данные указывают на возможные различия между напитками.

Ранее было установлено, что экстракт растения кудзу может помочь снизить частоту употребления алкоголя.

Лента ру

Черепа репатриировали в Бразилию
Два черепа, в том числе человеческий, предположительно участвовавший в крупнейшем восстании рабов в Бразилии, были репатриированы в южноамериканскую страну.

Останки находились за пределами Бразилии с XIX века. Один из них был доставлен около 190 лет назад из Сальвадора, столицы штата Баия; другой — около 160 лет назад из Рио-де-Жанейро.

Считается, что черепа принадлежали африканцам или афробразильцам из страны, которая во время трансатлантической работорговли приняла в рабство больше африканцев, чем любая другая страна. Бразильские исследователи из местных университетов теперь попытаются узнать больше о том, кем были эти два человека.

Черепа не будут выставлены в музеях, и их изображения не будут опубликованы. Правительство Бразилии пообещало, что они будут похоронены с соблюдением похоронных обрядов после завершения процесса идентификации.

«Очень важно восстановить достоинство этих людей, которое было отнято у них при жизни и после смерти», — сказала Каролина Диас душ Рейс, правительственный чиновник, приехавшая в Бостон для подписания соглашения с Гарвардом. О существовании черепов стало известно в 2022 году, и бразильские исследователи добивались их возвращения из Гарварда.

Они заявили, что столкнулись с длительным процессом, который продвинулся вперёд только после того, как в конце 2024 года к нему подключилось правительство Бразилии. Рабство в Бразилии было отменено в 1888 году, но почти полтора столетия спустя афробразильцы составляют большинство населения, занимая нижние строчки по всем социально-экономическим показателям.

Во время церемонии репатриации в Рио-де-Жанейро Иванир душ Сантуш, профессор истории и священнослужитель афробразильской религии Кандомбле, вылил стакан воды на землю, когда исследователи получали чемодан с черепами. «Это был ритуальный акт, потому что нельзя обращаться с останками наших предков, не отдавая им дань уважения.

Это не объект исследования... Для нас этот человек всё ещё жив в памяти и является нашим предком», — сказал он.

Считается, что тот, что был доставлен в город Сальвадор, принадлежал человеку, который принимал участие в самом значительном городском восстании рабов в истории Бразилии в 1835 году. Мужчина скончался в больнице, а американский дипломат Гидеон Т.

Сноу, как полагают, отправил череп в Бостон. Бруно Верас, историк, который был частью группы, внимательно следившей за репатриацией, сопоставил дневники, письма и карты города и считает, что череп, возможно, был взят с кладбища для недавно прибывших африканцев.

Человеком, который, как полагают, привёз его в США, был Уолтер Ханневелл, студент из богатой бостонской семьи. Он участвовал в экспедиции, возглавляемой профессором Гарварда Луисом Агассисом, который находился в Бразилии, пытаясь задокументировать физические типы людей в поддержку своих расистских теорий.

«Украсть череп и вывезти его в другую страну было насилием даже в контексте расистских исследований», — подчёркивает Верас.

Московский комсомолец

Кофе влияет на кишечник?
Учёные из Копенгагенского университета выяснили, что регулярное употребление кофе может оказывать положительное влияние на работу кишечника.

В журнале Gut Microbiology (GM) были опубликованы результаты исследования, в котором приняли участие 61 здоровый взрослый человек. В течение восьми дней специалисты отслеживали, сколько кофе пьют участники, и изучали состав их кишечных бактерий.

Для оценки работы пищеварительной системы использовали специальную электронную капсулу, которая измеряла кислотность и сокращения кишечника. Выяснилось, что у людей, которые пили кофе чаще трёх дней за период наблюдения, разнообразие кишечных бактерий было выше.

Более высокое содержание продуктов распада кофеина в моче также было связано с увеличением числа сокращений толстой кишки. Такие сокращения способствуют продвижению содержимого кишечника и могут помогать предотвращать запоры.

Кроме того, у любителей кофе обнаружили более низкий уровень pH в тонком кишечнике. Однако учёные пока не выяснили, полезно ли это изменение для пищеварения.

Ранее стало известно, что компоненты кофейных ягод и зёрен могут защищать мозг от повреждений.

Лента ру

Чёрный чай препятствует ожирению
Из чёрного чая Цзыян выделили полисахарид, который может препятствовать набору лишнего веса и накоплению жира в организме.

Исследование опубликовано в журнале Food & Function (F&F). Учёные обнаружили в чёрном чае особое вещество, состоящее из галактозы, арабинозы и глюкозы.

Они проверили его действие на мышах, которых кормили пищей с высоким содержанием жиров. Полисахарид помог избежать увеличения массы тела, уменьшил накопление жировой ткани и снизил содержание жира в печени.

Вещество активировало процессы, связанные с расходованием энергии. Оно способствовало превращению белой жировой ткани в более активную форму, которая вырабатывает тепло и расходует калории.

Кроме того, полисахарид улучшил состав кишечной микрофлоры у мышей. У животных увеличилось количество полезных бактерий, таких как Akkermansia и Lactobacillus, а также повысилась выработка короткоцепочечных жирных кислот.

Эксперименты с антибиотиками показали, что изменения в кишечной микрофлоре играют важную роль в усилении расходования энергии жировой тканью. Авторы считают, что полисахариды чёрного чая могут стать основой для разработки средств профилактики ожирения.

Однако результаты получены только на мышах, и требуются дополнительные исследования. Ранее учёные выяснили, что употребление чая может снижать риск сердечно-сосудистых заболеваний.

Лента ру

Другие новости