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.

Они проанализировали 37 исследований, в которых приняли участие более 6800 пациентов. Выяснилось, что физическая активность в целом полезна для сосудов, но её эффект сильно зависит от формата тренировок.

Наиболее заметные улучшения были зафиксированы при интервальных нагрузках высокой интенсивности. Они значительно повысили способность сосудов расширяться, что является важным показателем их здоровья.

Это связано с тем, что чередование интенсивных усилий и отдыха усиливает кровоток и стимулирует выработку оксида азота — вещества, которое защищает сосуды и улучшает их эластичность. Умеренные тренировки также давали положительный результат, но он был значительно слабее.

Авторы статьи отмечают, что полученные результаты могут изменить подходы к кардиореабилитации. Более интенсивные программы при правильном контроле могут быть эффективнее стандартных.

Однако выбор нагрузки должен учитывать состояние пациента и проходить под наблюдением специалистов.

В эксперименте приняли участие 13 человек с этим заболеванием. Их поместили в условия с естественным освещением из окон или при обычном искусственном освещении, похожем на офисное, на срок в 4,5 дня.

При этом строго контролировали питание, режим сна, активность и приём лекарств. Выяснилось, что при дневном свете участники исследования проводили больше времени с нормальным уровнем глюкозы.

Их организм более активно использовал жиры в качестве источника энергии, а не только углеводы, что свидетельствует о более гибком и здоровом обмене веществ. Учёные также отметили влияние естественного освещения на уровень мелатонина вечером и на работу «внутренних часов» в мышцах.

Авторы исследования считают, что доступ к дневному свету может стать дополнительным фактором поддержки метаболического здоровья, однако для подтверждения результатов необходимы более масштабные исследования. Ранее стало известно, что регулярные короткие всплески активности в течение дня снижают риск развития диабета второго типа.

В эксперименте принимали участие здоровые крысы, которым в течение пяти недель давали экстракт красного женьшеня. В результате у животных снизился уровень триглицеридов в крови, уменьшилась масса жировой ткани, улучшились показатели, связанные с состоянием печени.

При этом значительных изменений массы тела и количества потребляемой пищи не наблюдалось. Исследователи также отметили, что женьшень влиял на состав кишечных бактерий: снижал количество потенциально вредных микроорганизмов и увеличивал число бактерий, способствующих выработке полезных веществ для кишечника и обмена веществ.

Кроме того, экстракт усиливал некоторые иммунные реакции, направленные на защиту организма. Авторы исследования считают, что красный женьшень может стать перспективным природным средством для поддержки обмена веществ, однако для более точных выводов необходимо провести дополнительные исследования.

Ранее учёные выяснили, что экстракт малины помогает уменьшить проявления жировой болезни печени.

Учёные исследовали экстракт, полученный из томатных отходов с помощью сверхкритического диоксида углерода. Этот метод считается более «чистым», поскольку не требует применения органических растворителей и позволяет сохранить биологически активные соединения, такие как ликопин, токоферолы и растительные стеролы.

Эксперименты проводились на астроцитарных клетках, которые поддерживают нормальное функционирование нервной ткани и участвуют в защите мозга от повреждений. При создании окислительного стресса в этих клетках томатный экстракт снижал выработку активных форм кислорода и уменьшал повреждения липидов в клеточных мембранах.

Кроме того, экстракт активировал защитный путь NRF2, который способствует запуску собственной антиоксидантной защиты клеток. В результате повышалась активность генов SOD1 и GPX1, отвечающих за нейтрализацию вредных молекул.

Также томатный экстракт ослаблял воспалительные сигналы ERK1/2 и NF-kB. Исследователи полагают, что подобные биологически активные вещества из томатов могут быть использованы для создания продуктов, направленных на защиту от нейровоспаления.

Ранее учёные выяснили, что добавки из цельных томатов помогают в борьбе с жировой болезнью печени.