• 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

Роспотребнадзор следит за вирусами
В случае появления нового штамма коронавируса может возникнуть пандемия.

Роспотребнадзор держит ситуацию под контролем и готовится к различным сценариям, сообщила глава ведомства Анна Попова, как информирует РИА Новости. «Если коронавирус как таковой проявит себя в каком-то другом геноварианте, то, в принципе, всё возможно.

Это один из вариантов пандемического распространения, о котором мы говорим уже лет 20. Совершенно очевидно, что это может быть», — подчеркнула она.

По её словам, вирус гриппа также обладает пандемическим потенциалом, и Роспотребнадзор внимательно следит за развитием событий. Ранее стало известно, что вероятность распространения Эболы в России практически нулевая, заявил доцент кафедры инфекционных болезней Российского университета дружбы народов Сергей Вознесенский.

Он выделил ключевое различие между вирусом Эбола и COVID-19, указав на механизм передачи болезни. Коронавирус распространяется воздушно-капельным путём, в то время как для заражения лихорадкой Эбола необходим тесный контакт с инфицированным человеком или животным.

Лента ру

Свет ночью влияет на сердце
Учёные, опубликовавшие результаты своего исследования в журнале European Heart Journal (EHJ), обнаружили связь между воздействием света в ночное время и изменениями в структуре и работе сердца, которые могут иметь негативные последствия.

В эксперименте участвовали 11 071 человек из британского проекта UK Biobank. В течение недели они носили на запястье датчики, фиксировавшие уровень освещённости ночью.

Спустя примерно три года участникам провели МРТ сердца, чтобы оценить размеры его камер, толщину стенок и работу сердечной мышцы. У людей, которые подвергались воздействию света интенсивностью более трёх люкс ночью, обнаружили утолщение стенки левого желудочка и уменьшение его объёма по сравнению с теми, кто практически не видел света во время сна.

Кроме того, у них были выявлены признаки снижения способности сердечной мышцы нормально деформироваться при сокращении, а также изменения в правом желудочке и левом предсердии. Подобные перестройки сердца могут возникать из-за хронической нагрузки и со временем приводить к ухудшению его работы.

Исследователи считают, что ночное освещение может быть недооценённым фактором риска для сердечно-сосудистой системы. Они предполагают, что уменьшение количества света во время сна может стать простым способом защиты сердца.

Ранее учёные выяснили, что изменение привычного времени приёма пищи в выходные может повышать риск проблем с сердцем.

Лента ру

Спрей помогает сохранить память мышей
В журнале Translational Neurodegeneration (TN) опубликована работа учёных, которые создали экспериментальный назальный спрей.

Он защищает нервные клетки и помогает сохранить память у мышей с болезнью Альцгеймера. Спрей содержит внеклеточные везикулы — микроскопические пузырьки, которые клетки используют для переноса биологически активных веществ.

Учёные получили их из амниотической оболочки плаценты и вводили через нос мышам с моделью болезни Альцгеймера. Частицы проникли в мозг и достигли гиппокампа — области, которая играет важную роль в памяти.

Терапия уменьшила нейровоспаление, защитила нейроны и улучшила работу синапсов — соединений, через которые нервные клетки обмениваются сигналами. В результате животные лучше справлялись с тестами на пространственную, рабочую и узнаваемую память.

Лечение помогало как предотвращать появление проблем с памятью, так и уменьшать уже возникшие нарушения. Положительные эффекты обнаружили и в лабораторных экспериментах с человеческими нейронами.

Авторы считают, что результаты открывают перспективное направление для создания методов лечения болезни Альцгеймера, которые воздействуют на воспаление и окружающую нейроны среду. Пока метод испытан только на животных и клеточных моделях.

Лента ру

COVID-19 снижает риск диабета первого типа
Учёные на ежегодном конгрессе Европейской ассоциации по изучению диабета (EASD) сообщили, что перенесённый COVID-19 связан с более низким риском развития диабета первого типа у людей младше 30 лет.

Исследователи изучили национальные медицинские регистры Дании. В исследовании участвовали 2115 человек с диабетом первого типа, диагностированным до 30 лет, и 10 575 участников того же возраста и пола без заболевания.

Учёные выяснили, что перенесённая коронавирусная инфекция связана со снижением риска диабета первого типа на 16 процентов. Наиболее выраженная связь была обнаружена в период от 31 до 180 дней после инфекции — риск был ниже на 42 процента.

При анализе вакцинации снижение риска обнаружили у непривитых участников: среди перенёсших COVID-19 он был на 24 процента ниже, чем среди непривитых людей без зарегистрированной инфекции. Исследователи допускают, что некоторые вирусные инфекции могут временно активировать механизмы, сдерживающие чрезмерную активность иммунной системы и аутоиммунные реакции.

Однако это исследование было наблюдательным и не доказывает защитного действия COVID-19. Ранее учёные выяснили, что прерывистое голодание помогает людям с диабетом первого типа лучше контролировать уровень сахара.

Лента ру

Другие новости