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.

Вирус птичьего гриппа распространяется между дикими и домашними птицами, и специалисты внимательно изучают риски его мутации и возможность заражения людей. Рамейкс-Вельти выразила опасения, что вирус может адаптироваться к млекопитающим, особенно к человеку, и стать способным передаваться от человека к человеку, что сделает его пандемическим.

За последние годы высокопатогенный птичий грипп уничтожил несколько сотен миллионов птиц, однако случаи заражения людей остаются редкими. Мари-Анн Рамейкс-Вельти считает, что если вирус вызовет пандемию, она может быть более опасной, чем пандемия COVID-19.

Учёный назвала грипп более коварным заболеванием из-за высокого уровня летальности при заражении людей без хронических заболеваний. Грегорио Торрес, глава научного департамента Всемирной организации здравоохранения животных, подчеркнул, что риск развития пандемии птичьего гриппа среди людей остаётся низким.

Однако он отметил, что человечество должно быть готово к такому развитию событий. Рамейкс-Вельти добавила, что очаги птичьего гриппа, если он начнёт распространяться среди людей, будет проще погасить, так как у нас есть готовые вакцины-кандидаты, и мы знаем, как быстро их изготовить.

При этом речь не идёт о восстановлении работы обонятельных нервов. Исследование было опубликовано в журнале Science Advances (Sci Adv).

Прототип работает по принципу перевода ароматов в тактильные сигналы внутри носа, и мозг постепенно адаптируется к восприятию этих ощущений вместо привычных запаховых сигналов. Устройство включает в себя два компонента: электронный «искусственный нос», который фиксирует молекулы запахов, и миниатюрный внутриносовой стимулятор, напоминающий магнитную клипсу.

Когда прибор обнаруживает определённый аромат, он преобразует его в цифровой код и передаёт на стимулятор. Последний воздействует на тройничный нерв — систему, отвечающую за ощущение тепла, прикосновения и лёгкого покалывания.

В итоге человек воспринимает не запах, а своеобразный «сигнал», который мозг начинает различать. В ходе испытаний с участием 65 человек, среди которых были как люди с нормальным обонянием, так и с анозмией, большинство участников смогли определить наличие запаха и различить один «кодированный» сигнал от другого.

Эффективность была одинаковой даже у тех, кто полностью потерял способность чувствовать запахи. Это подтверждает, что тройничный нерв может стать надёжной альтернативой повреждённой обонятельной системе.

Исследователи полагают, что технология находится на ранней стадии развития, но уже демонстрирует потенциал для создания компактного носимого устройства, способного помочь людям с потерей обоняния в повседневной жизни. Дальнейшая работа будет направлена на увеличение количества «кодов» и повышение точности стимуляции, чтобы пользователи могли различать больше ароматов и быстрее осваивать «новый» способ восприятия запахов.

Ранее учёные выяснили, что утрата обоняния при болезни Альцгеймера начинается задолго до появления амилоидных бляшек и связана с повреждением нервных волокон.

В исследовании, проведённом Университетским колледжем Лондона и опубликованном в Journal of the American Heart Association (JAHA), приняли участие 1631 мужчина в возрасте от 71 до 92 лет. Учёные оценивали «гибкость» артерий — то, насколько их стенки расширяются при выбросе крови.

Оказалось, что у четверти участников с наименьшей эластичностью сосудов риск сердечной недостаточности в течение следующих шести лет был в 2,5 раза выше, чем у остальных. Это наблюдалось даже после учёта возраста, веса, курения и перенесённых инфарктов.

Авторы исследования подчёркивают, что такие быстрые и недорогие обследования обычно проводятся только после инсульта или при подозрении на него. Однако они могут стать ценным инструментом для раннего выявления людей с наиболее уязвимой сердечно-сосудистой системой.

Простой ультразвуковой осмотр мог бы помочь врачам своевременно рекомендовать изменения в образе жизни или назначить профилактическое лечение. Дополнительный анализ показал, что утолщение стенки сонной артерии повышает риск инфаркта, но почти не связано с вероятностью сердечной недостаточности.

Исследователи обращают внимание на то, что результаты пока относятся только к мужчинам, и аналогичную связь необходимо проверить у женщин. Ранее специалисты рекомендовали заменять обычную соль на калийсодержащую для снижения давления и риска инфаркта.

Их исследование опубликовано в журнале BMC Medicine. Учёные изучили данные более полутора миллионов взрослых людей из Великобритании, США, Китая, Дании и Тайваня, следя за ними на протяжении десяти и более лет.

Обычно активные люди имели на 30% меньший риск умереть от любых причин. Однако если участники жили в районах с высоким содержанием мелких частиц PM2.

5 (более 25 микрограммов на кубический метр), то защитный эффект от тренировок сокращался почти вдвое и составлял лишь 12–15%. При концентрации свыше 35 микрограммов на кубический метр польза уменьшалась ещё сильнее, особенно в случае смертности от рака, где эффект практически исчезал.

Несмотря на это, учёные подчёркивают, что физическая активность по-прежнему важна для здорового образа жизни даже в условиях загрязнённой среды. Они считают, что максимальной пользы можно достичь, если контролировать качество воздуха, выбирать более чистые маршруты для пробежек и снижать интенсивность нагрузок в дни с резким повышением уровня загрязнения.

Ранее специалисты доказали, что социальная и экологическая обстановка в районе проживания напрямую влияет на здоровье мозга и риск деменции.