• 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

Покачивание кровати улучшает качество сна
Исследователи, опубликовавшие свои выводы в Journal of Sleep Research (JSR), обнаружили, что плавное покачивание кровати в течение ночи может сделать сон менее прерывистым и улучшить его качество у людей с симптомами бессонницы.

В эксперименте участвовали 16 человек в возрасте от 19 до 32 лет с лёгкими или умеренными симптомами хронической бессонницы и объективно низким качеством сна. Каждый участник провёл в лаборатории две ночи: одну на неподвижной кровати, а другую — на кровати, которая плавно покачивалась из стороны в сторону с периодом движения четыре секунды.

Сон контролировали с помощью полисомнографии. При покачивании участники проводили на 34 процента меньше времени в состоянии бодрствования в течение периода сна и на 15,5 процента меньше — в самой лёгкой стадии сна.

Эффективность сна выросла на 4,5 процента, а его фрагментация снизилась. Добровольцы оценивали качество сна после ночи с покачиванием примерно на 25 процентов выше.

Учёные также обнаружили изменения активности мозга, которые указывают на синхронизацию некоторых связанных со сном колебаний с движением кровати. При этом покачивание не помогло участникам статистически значимо быстрее засыпать и не улучшило показатели памяти на следующее утро.

Авторы подчёркивают, что в дальнейшем покачивание может рассматриваться как дополнительный немедикаментозный способ борьбы с некоторыми проявлениями бессонницы. Ранее учёные выяснили, что увеличение количества яркого света в помещении может улучшать сон у пожилых людей.

Лента ру

Никотинамид защищает сетчатку при глаукоме
Специалисты выяснили, что никотинамид, который является одной из форм витамина B3, может быть дополнительным средством для защиты сетчатки при глаукоме.

Об этом стало известно после публикации в журнале Nutrients результатов исследования учёных. Авторы провели систематический обзор исследований с участием людей, в которых изучалось применение никотинамида и обмен NAD — молекулы, которая необходима клеткам для производства энергии и нормальной работы митохондрий.

Учёные считают этот механизм перспективным, так как при глаукоме страдают ганглиозные клетки сетчатки, которые отличаются высокой потребностью в энергии. В клинических испытаниях приём никотинамида улучшал функциональные и электрофизиологические показатели сетчатки.

Например, в исследовании с участием 53 пациентов с глаукомой нормального давления витамин B3 значительно улучшил показатели активности клеток сетчатки по сравнению с плацебо. Другие работы также показали положительные изменения, включая улучшение характеристик поля зрения и клеточного энергетического обмена.

Учёные считают, что никотинамид может быть перспективным кандидатом для дополнительной защиты нервных клеток глаза наряду со стандартным лечением, которое направлено на снижение внутриглазного давления. Теперь исследователи должны выяснить, сохраняется ли эффект при длительном применении и способен ли витамин замедлять потерю зрения.

Лента ру

Витамин D снижает риск жировой болезни печени
Специалисты выяснили, что повышенный уровень витамина D связан с более низкой вероятностью развития метаболически ассоциированной жировой болезни печени (MASLD).

Об этом стало известно после публикации исследования в журнале Frontiers in Nutrition. Учёные изучили данные 35 468 взрослых, которые проходили медицинские обследования в Китае с 2022 по 2025 год.

У 29 452 участников также были результаты ультразвукового исследования печени, при этом признаки MASLD были обнаружены у 36,1 % из них. Исследователи сопоставили уровень витамина D в крови с наличием заболевания и показателями обмена веществ.

После учёта возраста, пола, индекса массы тела, уровня триглицеридов, холестерина, глюкозы и мочевой кислоты связь между витамином D и MASLD сохранилась. Выяснилось, что каждые дополнительные 10 нмоль/л витамина D соответствуют примерно на 7 % меньшей вероятности развития MASLD.

Около 38 % обнаруженной связи статистически объяснялось метаболическими факторами, такими как уровень триглицеридов, HDL-холестерина и масса тела. Авторы исследования считают, что уровень витамина D может быть дополнительным маркером метаболического здоровья печени.

Однако важно отметить, что исследование было наблюдательным и проводилось одномоментно. Это означает, что оно не доказывает, что витамин D защищает от жировой болезни печени или что приём добавок способен её предотвратить.

Ранее учёные выяснили, что употребление фруктов, богатых полифенолами, улучшает жировой обмен в печени.

Лента ру

Учёные исследуют объект в Турции
Археолог Эндрю Джонс сообщил «Известиям», что учёные приблизились к разгадке тайны Ноева ковчега в Турции.

На месте поисков ковчега исследователи обнаружили объект, который выступает из грунта и напоминает форму лодки. Происхождение этого объекта пока неясно.

Джонс предполагает, что это разрушенные и погребённые под землёй остатки Ноева ковчега. Георадарное сканирование показало, что у объекта есть прямые углы, открытые коридоры и возможные внутренние отсеки.

Это опровергает версию о том, что это скальный выступ. Турецкий картограф Ильхан Дурупинар обнаружил предполагаемый ковчег ещё в 1959 году.

Местонахождение объекта совпадает с библейским описанием. Учёные провели GPS-картографирование и взяли пробы грунта.

К исследованию присоединились специалисты из США, Австралии, Бразилии и Словакии.

Лента ру

Другие новости