• 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.


Препараты для похудения возвращают вес быстрее
Британские учёные из Оксфордского университета изучили данные 37 исследований и выяснили, что после отказа от приёма препаратов класса GLP-1 потерянный вес возвращается в четыре раза быстрее, чем у тех, кто худел без лекарств.

В среднем участники набирали около 0,4 килограмма в месяц, а за год возвращали примерно 10 килограммов — почти весь ранее сброшенный вес. Показатели давления и холестерина также постепенно возвращались к исходным значениям.

Авторы исследования подчёркивают, что быстрый набор веса связан не только с отменой лекарств, но и с масштабом первоначального похудения. Препараты позволяют сбросить до 15–20 процентов массы тела, однако даже с учётом этого фактора скорость возврата веса после медикаментозного лечения остаётся выше, чем при изменении образа жизни.

Исследователи отмечают, что препараты GLP-1 остаются эффективным инструментом в лечении ожирения, но не являются окончательным решением проблемы. Ожирение следует рассматривать как хроническое состояние, требующее длительной или постоянной терапии.

Для успешного лечения необходимо сочетать приём лекарств с изменением питания и повышением физической активности.


Исследуй связь консервантов с болезнями
Учёные из Франции провели два крупных исследования и пришли к выводу, что употребление некоторых пищевых консервантов может быть связано с риском развития онкологических заболеваний и диабета 2-го типа.

Работы опубликованы в журналах BMJ и Nature Communications. Оба исследования основаны на данных долгосрочного проекта, в рамках которого более 100 тысяч жителей Франции регулярно заполняли анкеты о своём рационе.

Анализ показал, что ряд консервантов, которые широко применяются в промышленно переработанных продуктах, статистически ассоциирован с более высокой частотой отдельных заболеваний. В первом исследовании была выявлена связь между нитритами и нитратами — веществами, используемыми при производстве ветчины, бекона и колбас, — и повышенным риском общей онкологической заболеваемости, а также рака молочной и предстательной желёз.

Наиболее выраженной оказалась ассоциация между нитритом натрия и раком простаты: риск был выше примерно на треть по сравнению с группами с минимальным потреблением. Вторая работа показала, что некоторые пищевые добавки, включая сорбат калия, который применяется для подавления роста плесени и бактерий, были связаны с увеличением риска развития диабета 2-го типа.

При этом абсолютные значения риска оставались умеренными и существенно уступали влиянию известных факторов, таких как курение или ожирение. Авторы подчёркивают, что выявленные связи не доказывают прямую причинно-следственную зависимость.

По словам эпидемиолога Матильды Тувье, которая руководила обоими исследованиями, употребление продуктов с консервантами не означает немедленного развития заболевания, однако накопленное воздействие таких веществ может иметь значение для здоровья в долгосрочной перспективе.


Куркума снижает уровень хронической боли
Употребление куркумы в составе ежедневного рациона может снижать интенсивность хронической боли у взрослых.

Это показал результат рандомизированного перекрёстного клинического исследования, опубликованного в журнале Nutrients. В работе учёные отдельно проверяли, усиливает ли чёрный перец действие куркумы.

В эксперименте длительностью 21 день участвовали 30 человек старше 40 лет с умеренной хронической болью, которую они оценивали от 4 до 7 баллов по 10-балльной шкале. Участники получали куркуму в кулинарно привычных дозах (300 мг, 1 г или 3 г) либо отдельно, либо в сочетании с чёрным перцем.

Уровень боли фиксировали три раза в день с помощью текстовых сообщений, что позволило отследить динамику в течение всего исследования. К концу третьей недели средние показатели боли достоверно снизились по сравнению с исходным уровнем.

Добавление чёрного перца не дало статистически значимого преимущества по сравнению с куркумой без него. Увеличение дозы куркумы в пределах кулинарных значений также не приводило к дополнительному уменьшению боли.

Пиперин — активное вещество чёрного перца — считается усилителем биодоступности куркумина. Однако в этом исследовании даже куркума без «биоусилителя» показала сопоставимый эффект при регулярном употреблении.

Авторы подчёркивают, что работа носит пилотный характер и была проведена на небольшой выборке, преимущественно состоявшей из женщин среднего и старшего возраста. Тем не менее полученные данные указывают на потенциальную роль привычных пищевых специй как простого и доступного дополнения к стратегиям управления хронической болью.


Создают персонализированную вакцину от меланомы
Академик РАН Александр Гинцбург из Центра имени Н.

Ф. Гамалеи сообщил в беседе с ТАСС, что уже началась разработка персонализированной вакцины от меланомы для некоторых онкологических пациентов.

Он отметил, что после каждой инъекции будет определяться уровень иммунного ответа. Клинические иммунологи впоследствии оценят, требуется ли дополнительное введение препарата или достаточно уже введённого количества.

Ранее стало известно, что длительное нахождение на солнце может активировать скрытый механизм, превращающий обычные клетки кожи в раковые. Учёные из Чикагского университета обнаружили, что ультрафиолетовое излучение разрушает ключевой белок YTHDF2, который регулирует воспаление и поддерживает нормальное состояние клеток.


Новости по теме