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.

В исследовании, опубликованном в Journal of Alzheimer’s Disease (JAD), говорится, что примерно у двух третей пожилых людей с когнитивными нарушениями обнаруживается повышенный уровень системного воспаления, в то время как среди когнитивно здоровых участников такой уровень наблюдался только у трети. Исследователи изучали хроническое воспаление, которое усиливается с возрастом и повышает риск деменции.

Хотя воспаление постепенно нарастает у всех, его интенсивность сильно зависит от образа жизни и общего состояния здоровья. Анализ показал, что масса тела играет особенно заметную роль: ожирение оказалось самым сильным фактором, связанным с повышенным воспалением, опередив по значимости качество сна и питания.

В исследовании участвовали 514 человек в возрасте от 50 до 90 лет, данные были собраны в рамках канадского проекта COMPASS-ND. Участников оценивали по уровню воспалительных маркеров, когнитивным тестам, состоянию сердечно-сосудистой системы, образу жизни и изменениям белого вещества мозга по МРТ.

Повышенное воспаление чаще выявлялось у людей с деменцией и лёгкими когнитивными нарушениями, особенно при наличии сосудистых заболеваний. Авторы подчёркивают, что многие факторы, влияющие на воспаление, потенциально обратимы.

Хотя пока не ясно, может ли прямое лечение воспаления предотвратить деменцию, результаты указывают на важность ранней профилактики. Контроль веса, сердечно-сосудистого здоровья и других аспектов образа жизни может сыграть заметную роль в снижении риска возрастного когнитивного снижения.

Ранее стало известно, что жировые отложения во внутренних органах ускоряют старение мозга.

Они проанализировали данные более 130 тысяч человек и пришли к выводу, что оптимальная доза кофе — две-три чашки в день. Результаты исследования опубликованы в JAMA.

В исследовании использовались данные двух крупных долгосрочных когорт — Nurses’ Health Study и Health Professionals Follow-Up Study. За участниками этих проектов наблюдали до 43 лет.

За это время деменция развилась у 11 тысяч человек. Оказалось, что у тех, кто регулярно пил кофе с кофеином, риск деменции был в среднем на 18 процентов ниже по сравнению с теми, кто почти не употреблял кофе.

Кроме того, любители кофе реже жаловались на ухудшение памяти, а в когнитивных тестах они показывали лучшие результаты. Похожий эффект наблюдался и у тех, кто пил чай — одна-две чашки в день.

При этом кофе без кофеина не давал подобных преимуществ, что указывает на возможную ключевую роль кофеина. Авторы исследования подчёркивают, что эффект от употребления кофе нельзя считать «защитой от деменции», но он может быть частью комплекса профилактических мер.

Исследователи отмечают, что питание, физическая активность, сон и контроль факторов риска остаются основой сохранения когнитивного здоровья, а кофе — лишь один из дополнительных, но доступных элементов этой стратегии.

Это открытие было опубликовано в журнале Clinical Oral Investigations (COI). В исследовании приняли участие более 17 тысяч человек старше 40 лет, которые были включены в национальный когортный проект Tohoku Medical Megabank.

Участники были разделены на группы в зависимости от типа прикуса: нормальный, открытый, обратный и комбинированный. Затем исследователи сравнили частоту потери зубов, включая случаи, когда у человека оставалось менее 20 зубов, а также утрату жевательных моляров.

Оказалось, что обратный прикус действительно связан с повышенным риском потери зубов. У людей с таким прикусом вероятность утраты моляров была примерно на 14 процентов выше, даже после учёта возраста, пола, гигиены полости рта, кариеса, заболеваний дёсен и образа жизни.

Эта связь была особенно заметна в старших возрастных группах. При этом открытый прикус не был связан с повышенной потерей задних зубов.

Авторы исследования подчёркивают, что на сохранность зубов влияет не только кариес или болезни дёсен, но и распределение нагрузки при жевании. Они также отмечают важность регулярных стоматологических осмотров и ортодонтической оценки прикуса.

В дальнейшем учёные планируют проследить, как потеря зубов развивается со временем, и выяснить, проявляется ли такая же связь в других странах. Ранее было установлено, что нарушения сна повышают риск заболеваний дёсен у взрослых.

Учёные сравнили привычную технику когнитивно-поведенческой терапии — расслабляющие упражнения — с программой кратковременных интенсивных тренировок. В эксперименте участвовали 102 пациента с диагнозом «паническое расстройство».

Они занимались три раза в неделю в течение 12 недель. Одной группе предложили упражнения на расслабление мышц, другой — интервальные тренировки с короткими отрезками бега высокой интенсивности.

Результаты показали, что у участников, которые выполняли интенсивные упражнения, панические симптомы, тревога и депрессия снижались быстрее и сильнее. Панические атаки у них возникали реже и переносились легче.

Положительный эффект сохранялся как минимум полгода после начала наблюдений. Авторы исследования отметили, что такой формат нагрузки работает как «естественная» форма воздействия на телесные ощущения, которые обычно пугают людей с паническим расстройством — учащённое сердцебиение, одышка, потливость.

Метод оказался доступным, недорогим и более привлекательным для пациентов, чем традиционные упражнения. Это повышает шансы на регулярные занятия и устойчивый результат.