• 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

Связь ультрапереработанной пищи с риском атеросклероза выяснили учёные
Учёные, исследование которых опубликовано в журнале Frontiers in Nutrition, выяснили, что частое употребление ультрапереработанных продуктов увеличивает риск развития атеросклероза — поражения артерий, которое лежит в основе сердечно-сосудистых заболеваний.

В анализе участвовали 133 797 человек без атеросклероза на момент начала исследования. Специалисты оценивали количество ультрапереработанной пищи в их рационе и наблюдали за состоянием здоровья участников в среднем около 11 лет.

Ультрапереработанная пища — это промышленные продукты со сложным составом и многочисленными добавками, например, готовые блюда, сладости, снеки и сладкие напитки. За время наблюдения было зафиксировано 654 случая атеросклероза.

У тех участников, кто потреблял больше всего ультрапереработанной пищи, риск заболевания был на 29% выше при оценке её количества в граммах и на 40% выше при оценке числа порций по сравнению с людьми с самым низким потреблением. Анализ метаболитов и белков крови выявил изменения, которые связаны с нарушениями жирового и энергетического обмена и системным воспалением.

Авторы исследования считают, что результаты подтверждают пользу замены ультрапереработанной пищи цельными и минимально обработанными продуктами. Ранее учёные выяснили, что продукты, богатые каротиноидами и витамином А, могут снижать риск рака желудка.

Лента ру

Связь стресса на работе с эректильной дисфункцией выявили учёные
Учёные, опубликовавшие результаты своего исследования в International Journal of Clinical Practice (IJCP), обнаружили связь между сильным психологическим стрессом на работе и повышением риска эректильной дисфункции у молодых мужчин.

В эксперименте участвовали 826 мужчин в возрасте от 22 до 40 лет, которые работали полный день. Специалисты изучали продолжительность рабочего дня, самостоятельность в принятии решений, поддержку руководителя, отношения с коллегами и давление, связанное с карьерным ростом.

У участников проверяли эректильную функцию и измеряли уровни тестостерона, кортизола и других гормонов. Оказалось, что чем выше был рабочий стресс, тем чаще мужчины сталкивались с нарушениями эректильной функции.

В группе с наиболее высоким стрессом эректильная дисфункция была выявлена у 54,37 % участников, а шансы столкнуться с ней оказались примерно в 10 раз выше, чем в группе с низким уровнем стресса. Исследователи также обнаружили последовательность изменений: сначала повышался уровень гормона стресса кортизола, спустя несколько недель снижался тестостерон, а ещё позднее ухудшалась эректильная функция.

Особенно неблагоприятным фактором оказалась большая продолжительность рабочего времени, тогда как поддержка со стороны руководителя была связана с сохранением более благоприятного уровня тестостерона. Авторы считают, что оценка рабочего стресса вместе с гормональными показателями может помочь раньше выявлять мужчин с повышенным риском психогенной эректильной дисфункции.

Ранее стало известно, что синдром беспокойных ног на 70 % увеличивает риск эректильной дисфункции.

Лента ру

Загрязнённый воздух влияет на сердце
Специалисты, исследование которых опубликовано в журнале BMC Public Health, утверждают, что даже непродолжительное нахождение в условиях загрязнённого воздуха может увеличивать нагрузку на сердце и систему, которая регулирует его работу.

Они проанализировали данные из 27 исследований, посвящённых влиянию загрязнения воздуха на вариабельность сердечного ритма (ВСР). Этот показатель демонстрирует изменения интервалов между ударами сердца и помогает оценить работу вегетативной нервной системы и реакцию организма на стресс.

Было обнаружено, что после примерно трёх часов воздействия относительно невысоких уровней загрязнения воздуха ВСР начинает снижаться. Учёные считают, что организм может некоторое время адаптироваться к загрязнённому воздуху, но затем нагрузка на нервную систему и механизмы регуляции работы сердца возрастают.

Ранее снижение ВСР связывали с повышенным риском сердечно-сосудистых заболеваний. Авторы исследования подчёркивают, что результаты особенно важны для людей, которые много времени проводят на улице, а также для пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Однако изменения ВСР сами по себе не означают развитие болезни сердца, а лишь указывают на физиологический стресс. Ранее учёные выяснили, что нарушение привычного режима приёма пищи в выходные может повышать риск проблем с сердцем.

Лента ру

Ограничение калорий замедляет возрастные мутации в ДНК
В журнале Cell опубликована работа учёных, которые выяснили, что ограничение калорийности питания может замедлять накопление возрастных мутаций в ДНК нескольких органов мышей.

Животные получали на 30 процентов меньше калорий, чем особи со свободным доступом к пище. Исследователи использовали высокоточное секвенирование, чтобы проанализировать мутации в разных тканях и оценить изменения в значительной части генома.

С возрастом мутации естественным образом накапливаются в клетках, некоторые из них нарушают работу генов и способствуют развитию рака и других заболеваний. Ограничение калорий уменьшило количество нескольких типов генетических изменений, включая вставки и выпадения участков генетического материала.

Эффект был наиболее заметен в клетках печени, в то время как в почках и мозге снижение числа мутаций было менее выраженным. В печени и почках особенно заметные изменения обнаружили в наименее активных областях генома.

Авторы считают, что результаты помогут понять, как питание влияет на процессы старения на уровне ДНК. Однако работа проведена на мышах, а сокращение калорийности рациона на 30 процентов может быть слишком жёстким и потенциально небезопасным подходом для людей.

Ранее учёные выяснили, что препарат метформин может увеличивать продолжительность здоровой жизни.

Лента ру

Другие новости