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.

Она сформировалась вокруг больших холмов кристаллизованного метана. Об этом пишет журнал Scientific American.

Эти холмы называются гидратными холмами Фрейи и находятся в Арктическом океане. Они состоят из замёрзших газов и напоминают «замороженные рифы».

Такие структуры создают убежище для глубоководных организмов, которые приспособились к экстремальным условиям: низким температурам, полной темноте и высокому давлению. Экспедиция Ocean Census Arctic Deep–EXTREME24 использовала подводных роботов для обнаружения этих структур.

Учёные зафиксировали самые глубокие из известных газогидратных образований — на глубине 3640 метров. Также выяснилось, что из холмов поднимаются метановые факелы высотой до 3300 метров в толще воды.

Это рекорд для подобных структур. Между тем на севере Перу за последний месяц зафиксировали второй случай смерти редчайшей пелагической большеротой акулы.

В эксперименте участвовали 236 человек. Их разделили на группы и давали им топирамат в низкой и высокой дозах либо плацебо на протяжении 18 недель.

Результаты исследования опубликованы в журнале Alcohol, Clinical & Experimental Research (ACER). Основной анализ не показал статистически значимых различий между группами по заранее заданным показателям — числу дней с тяжёлым употреблением алкоголя и устойчивому отказу от курения.

Однако дополнительные анализы показали, что участники, получавшие высокую дозу топирамата (250 миллиграммов в сутки), в среднем реже злоупотребляли алкоголем и выпивали меньше, чем те, кто получал плацебо или меньшую дозу (125 миллиграммов). Кроме того, обе дозы препарата — 125 и 250 миллиграммов — были связаны со снижением количества выкуриваемых сигарет и более высокими показателями отказа от курения по сравнению с плацебо.

Исследователи подчёркивают, что полученные данные пока нельзя считать окончательным доказательством эффективности топирамата при сочетанной алкогольной и никотиновой зависимости. Однако они указывают на перспективность такого подхода.

В дальнейшем необходимы исследования с лучшим контролем приверженности лечению, чтобы точнее оценить терапевтический потенциал препарата.

Речь идёт о звёздчатых ганглиях, расположенных в шейной области и регулирующих частоту сердечных сокращений и реакцию сердца на нагрузку. Результаты исследования опубликованы в журнале Autonomic Neuroscience (AN).

В эксперименте крысы на протяжении 10 недель занимались умеренными тренировками на беговой дорожке. Затем учёные проанализировали изменения в левом и правом ганглиях.

Оказалось, что тренировки вызывают различные изменения с правой и левой стороны. У активных животных в правом ганглии было примерно в четыре раза больше нервных клеток, чем в левом, в то время как у неактивных крыс такой разницы не было.

При этом размер клеток менялся противоположным образом: в правом ганглии они становились меньше, а в левом — заметно увеличивались. Кроме того, общий объём нервных узлов после тренировок уменьшался, особенно с правой стороны.

Это свидетельствует о том, что физическая активность приводит не просто к усилению или ослаблению нервной системы, а к более сложной перестройке её структуры. Авторы исследования считают, что такие асимметричные изменения могут играть важную роль в адаптации организма к регулярным нагрузкам и в том, как нервная система поддерживает работу сердца.

Полученные знания могут помочь лучше понять механизмы сердечной регуляции и разработать более точные подходы к лечению нарушений сердечного ритма. Однако пока результаты были получены только на животных.

Исследователи установили, что такие вещества могут защищать от заболеваний глаз, вызванных окислительным стрессом, хроническим воспалением и нарушением обмена веществ. К подобным болезням относятся глаукома, диабетическая ретинопатия, возрастная макулярная дегенерация, катаракта и заболевания глазной поверхности.

Результаты работы опубликованы в журнале Nutrients. В статье подробно рассмотрены наиболее изученные полифенолы: антоцианы, куркумин, ресвератрол, эпигаллокатехин галлат, кверцетин и феруловая кислота.

Согласно собранным данным, эти соединения могут уменьшать повреждение клеток сетчатки и зрительного нерва, снижать воспалительные процессы, влиять на патологический рост сосудов и поддерживать работу антиоксидантных систем глаза. В некоторых клинических исследованиях полифенолы ассоциировались с улучшением функций зрения и замедлением развития определённых заболеваний.

Однако авторы отмечают, что большая часть данных получена в экспериментах на клетках и животных, а клинические исследования на людях пока ограничены по объёму и продолжительности. В обзоре сделан вывод о том, что полифенолы могут рассматриваться не как альтернатива стандартному лечению, а как возможное дополнение к нему.

Для практических рекомендаций, считают авторы, необходимы масштабные и тщательно контролируемые клинические исследования, которые помогут определить оптимальные дозы, формы приёма и долгосрочную безопасность таких соединений для здоровья глаз. Ранее учёные доказали, что диабет второго типа начинает изменять структуру сетчатки задолго до появления явных офтальмологических симптомов.