• 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
Создана новая генная терапия против холестерина
Британские учёные объявили о положительных результатах тестирования новой генной терапии для борьбы с высоким уровнем холестерина.

Лекарство под названием VERVE-102 вводится однократно внутривенно и способно значительно снизить уровень «плохого» холестерина на длительный срок. Информация об этом опубликована в журнале New England Journal of Medicine (NEJM).

«Плохой» холестерин — это липопротеины низкой плотности (ЛПНП). Их избыток может привести к накоплению холестерина на стенках сосудов и увеличению риска инфаркта и инсульта.

Пациентам с высоким уровнем ЛПНП обычно приходится на протяжении многих лет принимать лекарства или делать инъекции, однако такое лечение может быть сложным для соблюдения. Новая терапия временно активирует в организме механизм для редактирования гена, отвечающего за выработку белка PCSK9 в печени.

Этот белок препятствует очищению крови от «плохого» холестерина. При его «выключении» печень начинает более эффективно удалять ЛПНП из кровотока.

В исследовании приняли участие 35 взрослых с наследственно высоким уровнем холестерина или ранними проявлениями сердечно-сосудистых заболеваний. В максимальной дозировке препарат снизил уровень ЛПНП на 62%.

У некоторых участников эффект сохранялся в течение 18 месяцев наблюдения. Не было обнаружено серьёзных побочных эффектов, связанных с высокой дозой терапии, однако у части пациентов отмечались лёгкие реакции на введение и временные изменения показателей печени.

Авторы подчёркивают, что это ранняя стадия испытаний, и препарат должен пройти более масштабные исследования.

Лента ру

Микропластик влияет на иммунитет
Учёные из Медицинского университета Вены выяснили, что микропластик может не только накапливаться в лёгких, но и влиять на работу иммунной системы, усиливая воспалительные процессы и аллергические реакции.

Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Hazardous Materials Advances (JHMA). В экспериментах на мышах исследователи изучали воздействие микрочастиц полиэтилентерефталата (ПЭТ) — распространённого вида пластика, который используется в бутылках, упаковке и текстиле.

Частицы вводили через дыхательные пути и отслеживали их перемещение в организме. Оказалось, что после однократного попадания в организм микропластик сохранялся в лёгких не менее двух недель.

За это время у животных развивалась воспалительная реакция, сопровождавшаяся увеличением числа лимфоцитов и эозинофилов — иммунных клеток, которые играют важную роль в развитии аллергии. Когда воздействие микропластика сочетали с пыльцой амброзии — распространённым аллергеном, воспаление дыхательных путей становилось более выраженным.

Дополнительные эксперименты показали, что частицы пластика могут изменять системный иммунный ответ организма, влияя на выработку антител против аллергенов. Авторы исследования утверждают, что результаты свидетельствуют о том, что микропластик не является пассивным загрязнителем.

По их словам, попадая в организм, он может активно вмешиваться в иммунные процессы, связанные с развитием и усилением аллергических реакций.

Лента ру

Нейросеть
Препараты побеждают анемию и опухоли
Учёные из Университета Оулу и Университета Восточной Финляндии выяснили, что препараты для лечения анемии у пациентов с хроническими заболеваниями почек могут оказывать противоопухолевое действие.

Результаты исследования опубликованы в журнале Redox Biology (RB). Препараты относятся к классу HIF-PHI и стимулируют образование эритроцитов, помогая организму справляться с нехваткой кислорода.

В ходе экспериментов исследователи обнаружили, что эти лекарства не только борются с анемией, но и замедляют рост клеток, а также препятствуют образованию новых кровеносных сосудов, которые необходимы опухолям для развития. Учёных особенно удивило, что этот эффект сохранялся даже при отсутствии белков, через которые препараты, как считалось ранее, должны были действовать.

Это говорит о существовании ранее неизвестных механизмов влияния лекарств на клеточный метаболизм и рост тканей. Авторы исследования подчёркивают, что открытие может иметь большое значение для онкологии.

У многих пациентов с раком одновременно наблюдается анемия, вызванная самой опухолью или химиотерапией. Если дальнейшие исследования подтвердят результаты, то один препарат сможет одновременно корректировать анемию и подавлять развитие опухоли.

Ранее учёные выяснили, что поддержание нормального веса и физическая активность снижают риск смерти от рака.

Лента ру

Терапия уменьшает возрастное воспаление мозга
В научном журнале Journal of Extracellular Vesicles (JEV) были опубликованы результаты исследования, согласно которым экспериментальная терапия с использованием внеклеточных везикул, полученных из человеческих нейральных стволовых клеток, может уменьшать возрастное воспаление мозга и улучшать память.

С возрастом в мозге возникает хроническое слабовыраженное воспаление, которое ассоциируется с ухудшением памяти и снижением когнитивных способностей. Учёные решили проверить, сможет ли назальное введение внеклеточных везикул — микроскопических частиц, содержащих терапевтические молекулы, — замедлить эти процессы.

Пожилым мышам ввели две дозы препарата через нос. После лечения в гиппокампе — области мозга, отвечающей за память и обучение, — снизились признаки воспаления и окислительного стресса.

У животных также уменьшилась активность молекулярных путей, которые считаются ключевыми факторами возрастных изменений мозга. Одновременно повысилась активность генов, связанных с энергетическим обменом и защитой нервных клеток.

Анализ показал, что микроРНК, содержащиеся во внеклеточных везикулах, подавляют механизмы, запускающие хроническое воспаление. Кроме того, исследователи зафиксировали перестройку работы иммунных клеток мозга — микроглии, которая стала менее склонной поддерживать воспалительные процессы.

Эти изменения сопровождались улучшением памяти и когнитивных функций у животных. Авторы исследования считают, что такая терапия может стать перспективным способом борьбы с возрастным снижением работы мозга.

Лента ру

Другие новости