• 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

Нейросеть
Препараты GLP-1 снижают риск переломов
В статье, опубликованной в журнале JAMA Network Open, исследователи сообщили, что препараты класса GLP-1 могут уменьшать вероятность серьёзных переломов у людей с сахарным диабетом второго типа.

Учёные изучили медицинские данные почти 134 тысяч американцев в возрасте от 50 до 90 лет. Они сопоставили пациентов, которые начали принимать агонисты рецепторов GLP-1, с людьми, получавшими другую распространённую группу препаратов от диабета — ингибиторы DPP-4.

За три года у пациентов, принимавших препараты GLP-1, риск переломов, возникающих при незначительных травмах, оказался на 21 процент ниже, чем у тех, кто принимал другие лекарства. Особенно заметно снижение было для переломов бедра, бедренной кости и позвоночника.

Ранее специалисты опасались, что быстрое снижение веса на фоне терапии препаратами GLP-1 может ослаблять кости. Однако авторы исследования подчёркивают, что их работа была наблюдательной и не доказывает прямого защитного действия препаратов на костную ткань.

Кроме того, ранее учёные выяснили, что препараты для похудения снижают риск смерти и рецидива при раке груди.

Лента ру

Преодолей хрупкость физической активностью и питанием
Регулярные физические нагрузки в сочетании с правильным питанием помогают преодолеть возрастную хрупкость организма, которая увеличивает риск падений, инвалидности и госпитализаций.

Такой вывод сделали авторы систематического обзора, опубликованного в журнале Frontiers in Nutrition. Они проанализировали результаты 35 рандомизированных клинических исследований с участием примерно 5700 пожилых людей.

Исследователи сравнивали эффективность физических упражнений, пищевых добавок и комплексных программ, которые включали тренировки, питание, а иногда — когнитивные тренировки и психологическую поддержку. Физические упражнения, особенно силовые и многокомпонентные тренировки, показали наиболее стабильный эффект.

Они улучшили мышечную силу, скорость ходьбы, физическую выносливость и снизили выраженность возрастной хрупкости. Пищевые добавки сами по себе давали ограниченный результат, но в сочетании с тренировками помогали эффективнее увеличивать мышечную массу и силу.

Авторы обзора считают, что возрастная хрупкость не является неизбежным следствием старения и во многих случаях поддаётся коррекции. Комплексные программы, объединяющие физическую активность, полноценное питание и тренировки когнитивных функций, оказались наиболее перспективными.

Ранее учёные выяснили, что регулярная физическая активность замедляет ухудшение когнитивных функций при деменции.

Лента ру

Астронавты готовятся к выходу в космос
Астронавты Джессика Меир и Анил Менон из NASA готовятся к выходу в открытый космос, который запланирован на четверг.

Они проведут за бортом около семи часов, выполняя монтажные работы на внешней поверхности Международной космической станции. Их задача — подготовка к установке выдвижных солнечных батарей нового образца IROSA на сегменте S6 фермы позднее в этом году.

Новое оборудование станет основой для подключения дополнительного источника энергии. Батарея не только усилит энергоснабжение лабораторного комплекса, но и обеспечит питанием системы, критически важные для управляемого схода МКС с орбиты, запланированного на конец десятилетия.

Выход из модуля Quest начнётся в 08:35 по времени Восточного побережья США (15:35 мск). Эта миссия станет 281-й по счёту в истории сборки и обслуживания станции.

На борту МКС в данный момент несут вахту семь членов экипажа. Помимо американских астронавтов, в состав миссии входят космонавты Роскосмоса Пётр Дубров, Анна Кикина и Андрей Федяев, а также астронавт Европейского космического агентства Софи Адено и Джек Хэтэуэй из NASA.

Московский комсомолец

Создают подводную капсулу для длительного пребывания
Более 70% поверхности Земли занимают подводные глубины, которые изучены гораздо хуже, чем околоземная орбита.

Человечество уже почти четверть века живёт на Международной космической станции, к которой недавно присоединилась китайская станция «Тяньгун». Однако попытки создания подводных баз долгое время не приводили к успеху.

Британская фирма DEEP разработала капсулу Vanguard для длительного пребывания небольшой команды. Она имеет длину 10,7 метра и диаметр 2,5 метра.

Модуль рассчитан на четырёх человек и обеспечивает автономность работы не менее пяти дней. Внутри создана герметичная среда для жизни и труда, которая позволяет акванавтам совершать погружения без возвращения на поверхность.

Жилой отсек оборудован четырьмя спальными местами, кухней и столовой с панорамными окнами для наблюдения за подводным миром. Предусмотрены санитарная зона, рабочее место и дайвинг-центр с бассейном для входа и выхода из капсулы.

По информации New Atlas, цилиндрическая капсула уже установлена на рифе Теннесси в Национальном морском заповеднике Флорида-Кис на глубине около 17 метров. Сейчас Vanguard проходит завершающий этап ввода в эксплуатацию и морские приемочные испытания.

Первые исследователи должны занять свои места в модуле до конца текущего года.

Московский комсомолец

Другие новости