• 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

Фруктоза замедляет рост рака печени
Учёные из Городского университета Гонконга выяснили, что фруктоза — природный сахар, который содержится во фруктах, — способна замедлять рост рака печени у мышей с определёнными изменениями в опухолевых клетках.

Результаты исследования опубликованы в журнале Signal Transduction and Targeted Therapy (STTT). Оказалось, что по мере развития рака печени опухолевые клетки теряют способность перерабатывать фруктозу из-за снижения активности гена ALDOB, который отвечает за расщепление этого сахара.

Чтобы проверить влияние фруктозы на опухоли, учёные провели эксперимент на мышах с раком печени и отключённым геном ALDOB. Животным давали воду с добавлением 10 процентов фруктозы.

Выяснилось, что у таких мышей образование и рост опухолей значительно замедлялись. При нормальной работе гена подобного эффекта практически не наблюдалось.

Дальнейший анализ показал, что фруктоза накапливается в раковых клетках в виде промежуточного продукта её переработки. Это вещество блокирует фермент MPI, нарушает работу клеток и запускает процесс их гибели.

На основе открытия учёные изучили около двух тысяч лекарственных соединений и выделили эбселен, который воздействует на тот же фермент. В экспериментах на мышах препарат подавлял рост опухолей, а в сочетании с противораковым средством сорафенибом действовал ещё эффективнее.

Авторы считают, что обнаруженный механизм может помочь в разработке новых методов лечения рака печени.

Лента ру

Фукоксантин защищает органы
Фукоксантин, который содержится в бурых морских водорослях, может оказывать противовоспалительное действие и защищать различные органы, включая кишечник и печень.

К такому выводу пришли учёные, чей обзор опубликован в журнале Food & Function (F&F). Это вещество относится к каротиноидам — природным пигментам, придающим водорослям характерный цвет.

Ранее были обнаружены его противовоспалительные свойства, однако механизм действия до конца не изучен. Авторы обзора выяснили, что защитное действие фукоксантина может быть связано с кишечной микрофлорой.

Эксперименты на животных показали, что вещество изменяет состав кишечных бактерий, укрепляет защитный барьер кишечника и уменьшает проникновение в кровь веществ, вызывающих воспаление. Предполагается, что благодаря этому фукоксантин может оказывать положительное влияние не только на кишечник, но и на печень, мозг и лёгкие.

В одном исследовании на мышах было обнаружено, что изменения микрофлоры под действием фукоксантина связаны с защитой от колоректального рака. Однако учёные отметили, что фукоксантин плохо усваивается организмом, а дозировки, использованные в экспериментах, часто превышают количество, которое человек может получить с пищей.

Несмотря на это, авторы считают, что фукоксантин может стать перспективным компонентом средств для профилактики воспалительных заболеваний.

Лента ру

Свяжи качество углеводов с риском рака лёгких
Учёные из Чунцинского медицинского университета в Китае выяснили, что качество углеводов в рационе может быть связано с риском развития рака лёгких и вероятностью смерти от этого заболевания.

Результаты исследования опубликованы в журнале Frontiers in Nutrition. Специалисты изучили данные о питании и здоровье 100 735 человек.

Качество углеводов оценивали по нескольким параметрам: количеству клетчатки, доле цельнозерновых продуктов, гликемическому индексу и соотношению твёрдых и жидких источников углеводов. За период наблюдения продолжительностью около девяти лет рак лёгких выявили у 1694 участников.

Оказалось, что у людей с наиболее высоким качеством углеводов риск развития заболевания был на 19 процентов ниже, чем у тех, чей рацион получил самые низкие оценки. Риск смерти от рака лёгких оказался ниже на 15 процентов.

Авторы считают, что полученные результаты заслуживают дальнейшего изучения. Однако связь с риском рака лёгких оказалась менее убедительной при более подробном учёте курения, поэтому пока нельзя утверждать, что именно качество углеводов обеспечивает защитный эффект.

Ранее учёные выяснили, что длительное употребление жареной и сильно переработанной пищи вредит здоровью лёгких.

Лента ру

Связывают фосфор и жировую болезнь печени у мужчин с подагрой
Учёные из Китая выяснили, что у мужчин с подагрой повышенный уровень фосфора в крови связан с более высокой частотой выявления жировой болезни печени.

Результаты исследования опубликованы в журнале Frontiers in Nutrition (FN). В эксперименте участвовали 978 мужчин, которых госпитализировали с диагнозом «подагра».

Специалисты измерили у них уровень фосфора в крови и проверили, есть ли метаболически ассоциированная жировая болезнь печени (MASLD) — заболевание, при котором в печени накапливается избыточное количество жира из-за нарушений обмена веществ. Оказалось, что у пациентов с более высоким уровнем фосфора жировую болезнь печени выявляли чаще.

Например, у мужчин с самыми высокими показателями вероятность наличия заболевания была в 2,29 раза выше, чем у участников с наиболее низким уровнем фосфора. Дополнительный анализ показал, что связь сохранялась после учёта других факторов.

При этом повышение уровня фосфора сопровождалось постепенным увеличением вероятности наличия жировой болезни печени. Авторы предполагают, что измерение фосфора в крови может стать дополнительным инструментом для оценки состояния печени у мужчин с подагрой.

Но исследование не доказывает, что избыток фосфора вызывает заболевание. Учёные оценивали показатели пациентов в один момент времени, поэтому причинно-следственную связь ещё предстоит установить.

Лента ру

Другие новости