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 работе приняли участие 207 человек среднего и пожилого возраста из Балтимора. В течение недели участники носили браслеты, которые отслеживали их сон, периоды отдыха и дневную активность.

Исследователи сопоставили полученные данные с эпигенетическим возрастом — показателем, отражающим скорость старения организма на уровне ДНК. Выяснилось, что у людей с выраженным и регулярным суточным ритмом эпигенетическое старение было менее выраженным.

То есть, когда день и ночь чётко разграничивались по активности, а режим оставался стабильным, биологический возраст увеличивался медленнее. В то же время фрагментированный режим, ночная активность и значительные колебания времени сна были связаны с ускоренным старением.

Авторы исследования подчёркивают, что работа демонстрирует связь, а не причинно-следственный эффект. Однако результаты указывают на то, что режим сна и бодрствования может быть важным маркером биологического старения и потенциальной целью для профилактики возрастных нарушений.

Ранее учёные выяснили, что коллаген и витамины C и E замедляют биологическое старение.

Результаты исследования опубликованы в журнале Environmental International (EI). Специалисты проанализировали данные о 36,6 миллионах родов, которые произошли в тёплый сезон в 250 городах 13 стран.

Роды до 37-й недели беременности считались преждевременными. Учёные изучали связь между жарой в последние дни перед родами и вероятностью более раннего начала родовой деятельности.

Оказалось, что при умеренной жаре риск преждевременных родов возрастает на 2,8%, а при экстремальной — на 3,8%. В среднем из-за жары происходит около 855 преждевременных родов на каждый миллион рождений.

Особенно заметна связь между жарой и поздними преждевременными родами на 32–36-й неделе. Также исследователи обнаружили, что жара может немного ускорять роды даже у женщин с доношенной беременностью.

Это говорит о том, что высокая температура может быть внешним фактором, который запускает родовую деятельность, а не только ухудшает состояние уязвимых беременностей. Молодые матери, женщины с низким социально-экономическим статусом, без высшего образования и одинокие матери оказались более чувствительными к жаре.

Авторы исследования подчёркивают, что в условиях изменения климата беременным особенно важно снижать тепловую нагрузку: избегать перегрева, пить достаточно воды и иметь доступ к прохладным помещениям.

Это подтверждает исследование, опубликованное в журнале Frontiers in Rehabilitation Sciences (FRS). Учёные изучили данные шести клинических исследований, в которых приняли участие 214 пациентов.

В экспериментах люди с болезнью Паркинсона занимались либо обычной физиотерапией, либо тренировками с использованием VR — от игровых платформ и баланс-бордов до домашних виртуальных программ. В среднем участники проходили около 25 сеансов.

Результаты показали, что обе методики способствуют улучшению чувства равновесия и устойчивости. В группе, занимавшейся в виртуальной реальности, результаты были немного лучше, но исследователи не выявили статистически значимого преимущества перед обычной физиотерапией.

При этом VR-тренировки продемонстрировали свою безопасность и удобство как дополнительный метод реабилитации. Авторы исследования отмечают, что виртуальная реальность может быть особенно полезной благодаря интерактивным упражнениям и возможности адаптировать тренировки под конкретного пациента.

Однако полностью заменить работу с физиотерапевтом такие технологии пока не могут. Учёные считают, что наилучший эффект может дать сочетание VR и традиционных методов реабилитации.

Результаты были опубликованы в журнале Frontiers in Nutrition. В эксперименте приняли участие 4666 взрослых жителей Кореи.

Учёные изучали взаимосвязь между употреблением кимчи и дислипидемией — нарушением жирового обмена, при котором в крови может повышаться «плохой» холестерин или снижаться «хороший» холестерин HDL. Особое внимание исследователей было уделено кимчи из пекинской капусты.

Анализ показал, что у мужчин, которые употребляли 1–2 порции такого кимчи ежедневно, риск повышенного общего холестерина был ниже. У женщин употребление 1–2 порций, а также трёх и более порций в день было связано с меньшим риском снижения уровня HDL — «хорошего» холестерина, который способствует защите сосудов.

Авторы исследования считают, что кимчи может быть полезным элементом рациона благодаря ферментации, клетчатке и биоактивным веществам, содержащимся в овощах. При этом они подчёркивают, что речь идёт не о лечении, а о возможной поддержке нормального уровня холестерина в рамках сбалансированного питания.