• 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

Улучши питание при диабете
Учёные выяснили, что веганская диета с низким содержанием жиров может быть полезной для людей с диабетом второго типа.

В журнале BMJ Open Diabetes Research & Care опубликовано исследование, в котором говорится, что такая диета может уменьшить накопление жира в печени на 33% и улучшить чувствительность к инсулину. В клиническом исследовании участники с диабетом второго типа в течение 16 недель придерживались веганской диеты с низким содержанием жиров.

Основу их рациона составляли овощи, фрукты, бобовые и цельнозерновые продукты. При этом добровольцам не нужно было считать калории или ограничивать размер порций — они могли есть досыта.

Результаты показали, что содержание жира в печени снизилось в среднем на 33%. Участники похудели примерно на 6 кг, или 6,6% от первоначальной массы тела.

Уменьшилось количество висцерального жира, который накапливается вокруг внутренних органов. Кроме того, у добровольцев улучшилась чувствительность к инсулину и работа бета-клеток поджелудочной железы, отвечающих за выработку инсулина.

Уровень гликированного гемоглобина, который отражает среднюю концентрацию сахара в крови за несколько месяцев, снизился на 1%. Исследователи также обнаружили снижение общего и «плохого» холестерина.

Уменьшилось накопление конечных продуктов гликирования — веществ, которые могут повреждать клетки и способствовать развитию инсулинорезистентности. Авторы считают, что изменение рациона может стать эффективным дополнением к лечению диабета второго типа.

Лента ру

Арахис снижает риск диабета
Учёные установили, что регулярное употребление арахиса может снижать риск развития диабета второго типа.

В журнале The American Journal of Clinical Nutrition (AJCN) были опубликованы результаты исследования, в котором учёные обнаружили, что арахис влияет на состав жиров в крови. Исследователи объединили данные двух научных проектов.

В первом проекте участвовали 63 здоровых человека в возрасте от 18 до 33 лет. В течение шести месяцев они ежедневно употребляли 25 граммов жареного арахиса, 32 грамма арахисовой пасты или контрольный продукт на основе арахисового масла.

Во втором исследовании учёные проанализировали данные более 27 тысяч человек. Оказалось, что употребление арахиса действительно меняет жировой состав крови.

Повышается содержание некоторых длинноцепочечных жирных кислот, которые участвуют в обменных процессах. Дальнейший анализ показал, что такая комбинация жиров связана с более низким риском развития диабета второго типа.

При этом аналогичной связи с риском сердечно-сосудистых заболеваний исследователи не обнаружили. Важную роль сыграл индекс массы тела.

Учёные выяснили, что связь между изменениями жирового состава крови и снижением риска диабета во многом объясняется массой тела. Это может указывать на участие арахисовых жиров в процессах, связанных с обменом веществ и накоплением жировой ткани.

Авторы считают, что арахис может стать полезной частью сбалансированного питания благодаря содержанию ненасыщенных жирных кислот. Однако исследование не доказывает, что употребление арахиса само по себе предотвращает диабет.

Лента ру

Исследователи обнаружили ДНК вируса оспы овец
В журнале Science Advances опубликовано исследование, проведённое учёными из UCD.

Они проследили тысячелетнюю эволюцию вируса оспы овец, используя древнюю ДНК, которая сохранилась в рукописях и останках животных. Это заболевание поражает овец, но не людей, как отмечает Fox News.

Исследователи обнаружили ДНК вируса в шкурах животных, из которых делают пергамент. Йоркские евангелия были написаны в Кентербери в конце 900-х годов англосаксонскими переписчиками, а позже перевезены в Йоркский собор, где они хранились на протяжении веков.

Неожиданно на пергаменте, изготовленном из телячьей и козлиной кожи, были найдены следы вируса оспы овец. Это указывает либо на межвидовые инфекции, либо на загрязнение в процессе изготовления пергамента.

Сравнив манускрипты с ДНК, извлечённой из зубов овец бронзового века, учёные выяснили, что оспа овец поражает домашний скот уже более 3700 лет. В заявлении UCD Йоркские евангелия названы «биологической капсулой времени», в которой на протяжении веков сохраняются свидетельства существования вируса.

«Исследование показывает, что оспа овец угрожает домашнему скоту уже более 3700 лет», — сообщили в университете. «В отличие от других материалов скелета, зубы могут сохранять генетические свидетельства инфекции на протяжении тысячелетий, предоставляя ценную информацию о прошлых вспышках».

Луи Лот, кандидат наук из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, который был ведущим автором исследования, поясняет, что открытие показывает, что пергамент может сохранять следы ДНК патогенов животных на протяжении веков. «Возможно, что архивы и библиотеки по всему миру также содержат генетические следы вспышек заболеваний у животных в прошлом, — сказал Лот.

— Эти геномы помогают нам понять, как эволюционировали эти патогены и как они влияли на прошлые общества — например, вирус оспы овец, который, как мы показываем, поражал овечьи стада Евразии по меньшей мере на протяжении трёх с половиной тысячелетий». Лот добавил, что этот патоген и сегодня остаётся угрозой, и что изучение его древней ДНК может помочь исследователям лучше понять, как его искоренить.

«Люди во всём мире всё ещё борются с этим патогеном — в настоящее время в Греции наблюдается вспышка оспы овец, которая наносит большой экономический ущерб», — сказал он. «Мы обнаружили, что в отличие от вируса натуральной оспы, геном вируса оспы овец был очень стабильным на протяжении последних нескольких тысячелетий.

Это может означать, что генетические изменения до этого момента были очень важны для того, как вирус оспы овец эволюционировал и заразил своего хозяина, что может помочь нам бороться с патогеном в будущем», — добавил он. Всё большее число открытий в области ДНК древних людей проливает новый свет на болезни, от которых страдали люди и животные столетия назад, напоминает Fox News.

Московский комсомолец

Создана мобильная сушилка для новорождённых телят
Ветеринары утверждают, что телята, как и все новорождённые, особенно уязвимы в первые дни жизни, например, они чувствительны к сквознякам.

У только что родившихся бычков и тёлочек есть естественная защита в виде слизи, которую мать обычно облизывает, однако этого может быть недостаточно. Даже летом мокрый после облизывания телёнок может серьёзно заболеть.

Поэтому так важно, чтобы малыш обсох, прежде чем его можно будет выпускать на прогулки. Именно для этого и была создана мобильная сушилка, запатентованная учёными из Кубанского государственного аграрного университета имени Трубилина.

Особенно актуально это изобретение в зимний период. Устройство представляет собой две камеры, вложенные одна в другую.

Внешняя камера должна быть герметичной, чтобы не пропускать воздух извне. Внутренняя камера, по задумке разработчиков, должна напоминать домик для барашка из книги «Маленький принц» благодаря перфорированным стенкам.

Главное — это техническая начинка наружного «домика». В ней расположены камера для кондиционирования, обогреватель и вентилятор, а также устройства для контроля температуры и влажности.

На стенках наружной камеры предусмотрены пульты управления. Устройство также оснащено приёмными устройствами для получения сигналов снаружи.

Однако оно может работать и в стационарном режиме, обеспечивая комфортное и безопасное пространство для телёнка от момента помещения в камеру до выхода из неё. Контейнер планируется оснастить колёсами, что упростит перемещение устройства вместе с телятами.

Автор статьи — Николай Акимов.

Московский комсомолец

Другие новости