• Главная
  • 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

Экстракт куркумы улучшает когнитивные функции
Японские учёные провели исследование, результаты которого опубликованы в журнале Frontiers in Nutrition.

Они выяснили, что экстракт куркумы может поддерживать внимание и ориентацию у людей среднего и пожилого возраста с небольшими возрастными изменениями когнитивных функций. В эксперименте участвовали 40 здоровых добровольцев от 40 до 69 лет, у которых были незначительные когнитивные трудности, остававшиеся в пределах нормы.

Участники были разделены на две группы случайным образом: одна группа в течение 24 недель ежедневно принимала экстракт куркумы, а другая получала плацебо. Учёные оценивали работу мозга в начале эксперимента, а также через 12 и 24 недели.

В итоге участники, принимавшие экстракт куркумы, показали лучшие результаты в тестах на ориентацию и внимание по сравнению с группой плацебо. Авторы исследования связывают эффект с веществами турмеронолами A и B, а также бисакуроном, которые содержатся в куркуме.

Ранее эти соединения демонстрировали противовоспалительные свойства. Исследователи предположили, что снижение нейровоспаления может положительно влиять на работу мозга, так как хроническое воспаление нервной ткани считается одним из факторов ухудшения когнитивных функций.

Ранее учёные выяснили, что экстракт шафрана улучшает настроение и качество сна у женщин 50–70 лет.

Лента ру

Нейросеть
Черника улучшает когнитивные функции у детей
Учёные из Китая проанализировали исследования, проводившиеся с 2016 по 2025 год, и пришли к выводу, что черника может положительно влиять на память, внимание и эмоциональное состояние детей.

Результаты этого обзора опубликованы в журнале Nutrients. Исследователи обратили внимание на антоцианы — природные соединения, которые придают чернике характерный синий цвет.

Согласно научным работам, антоцианы способны снижать воспаление и окислительный стресс, поддерживать здоровье кишечной микрофлоры и влиять на работу оси «кишечник — мозг». В нескольких клинических исследованиях у детей и подростков употребление черники было связано с улучшением вербальной памяти, внимания и исполнительных функций.

В некоторых работах также наблюдалось улучшение настроения и снижение выраженности депрессивных симптомов у подростков. Учёные считают, что эффект может быть связан с несколькими механизмами.

Антоцианы способны стимулировать рост полезных кишечных бактерий, уменьшать нейровоспаление и поддерживать процессы нейропластичности — способность мозга формировать новые нейронные связи. В экспериментах на животных экстракты черники также улучшали когнитивные функции и снижали признаки тревожного поведения.

Однако специалисты подчёркивают, что пока большинство исследований проводилось среди здоровых детей или подростков с незначительными эмоциональными трудностями. Данных о влиянии черники на детей с СДВГ, расстройствами аутистического спектра и другими нейроразвитийными нарушениями пока недостаточно.

Ранее учёные выяснили, что тёмный виноград и черника поддерживают здоровье сердечно-сосудистой системы.

Лента ру

Нейросеть
Учёные фиксируют рост лесных пожаров в Гренландии
Учёные выразили беспокойство после того, как на арктическом острове Гренландия с интервалом в неделю вспыхнули два лесных пожара.

Об этом пишет The Guardian. Спутниковые снимки показали, что 14 и 15 июня пожары бушевали недалеко от Сисимиута, второго по величине города Гренландии и популярного туристического центра, а 17 июня второй пожар произошёл в Куяллеке, на южной оконечности острова.

Доктор Марк Паррингтон, старший научный сотрудник Службы мониторинга атмосферы Copernicus, отметил, что пожары растительности в высоких северных широтах более распространены в июле и августе. То, что два пожара вспыхнули так рано летом, особенно необычно.

Соня Диаш, учёный из отдела исследований изменений окружающей среды Хельсинкского университета, которая проводила полевые исследования в Гренландии после крупного лесного пожара в 2019 году, говорит, что выбор времени не был чем-то необычным, но было «довольно дико» видеть, как остров горит так рано в этом году. Она отметила, что влажные условия и снегопад не способствуют возгоранию и распространению огня.

Погода должна быть достаточно тёплой и сухой. Инунгуак Эйгил Лундблад, менеджер по чрезвычайным ситуациям муниципалитета Кекката, в состав которого входит Сисимиут, сказал, что пожары там начались после того, как «кто-то неосторожно воспользовался огнём».

Этой зимой у них было мало снега и очень мало осадков, вот почему у них очень сухая почва. Мики Сикемсен, менеджер по чрезвычайным ситуациям муниципалитета Куджаллек, сказал, что непосредственная причина пожара пока неизвестна, но добавил: «Погодные условия в этом году были необычно сухими, и с мая у нас не было существенных осадков, что сделало растительность очень сухой и легко воспламеняющейся».

Антрополог Пелле Тейснер, доцент Гренландского университета, сказал, что сухость почвы означает, что «можно ожидать новых пожаров». Исследование пожаров в незамерзающих районах западной Гренландии не выявило ни одного очага возгорания с 1995 по 2007 год.

Затем в период с 2008 по 2020 год был зафиксирован 21 отдельный случай, причём крупные пожары произошли в 2017 и 2019 годах. Из-за изменения климата Арктика нагревается в четыре раза быстрее, чем остальная часть планеты.

Доктор Паррингтон сказал, что было «сложно» определить, почему последние пожары произошли раньше обычного, но данные службы Copernicus показали «аномально высокие» температуры воздуха, которые могут сделать растительность более огнеопасной. «Но пожарам всё равно нужен источник воспламенения», — сказал он.

Пожары, при которых сгорает торфянистая почва в арктической тундре, могут привести к выбросу большого количества углерода в атмосферу, ускоряя нагрев планеты, что способствует распространению пожаров. Хотя по мировым стандартам лесные пожары в Гренландии невелики, исследование Сони Диаш показывает, что выбросы углерода на квадратный метр намного выше, чем сообщалось ранее при других пожарах в тундре.

Московский комсомолец

Антиоксиданты не замедляют развитие болезни Альцгеймера
Учёные изучили 23 рандомизированных клинических исследования с участием более 10,5 тысячи человек и пришли к выводу, что антиоксиданты могут улучшать некоторые показатели у пациентов с болезнью Альцгеймера, но не способны существенно замедлить развитие заболевания.

Результаты опубликованы в журнале Frontiers in Nutrition. В исследованиях оценивалась эффективность различных антиоксидантов, включая витамины, полифенолы, омега-3, мелатонин, коэнзим Q10 и другие препараты.

Анализ показал, что такие средства могут снижать некоторые маркеры окислительного стресса и улучшать нейропсихиатрические симптомы, например, поведенческие нарушения, тревожность, раздражительность. Также они могут повышать качество жизни пациентов.

Однако ключевые показатели когнитивной функции, включая память и мышление, заметно не улучшались. По шкалам ADAS-Cog и MMSE антиоксиданты не продемонстрировали значимого преимущества по сравнению с плацебо.

Основные биомаркеры болезни Альцгеймера, включая фосфорилированный тау-белок и общий тау-белок, также не изменялись. Исследователи считают, что антиоксиданты не должны рассматриваться как терапия, способная изменить течение болезни.

Тем не менее они могут использоваться как вспомогательный подход для улучшения самочувствия, поведения, сна и качества жизни некоторых пациентов.

Лента ру

Другие новости