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 них были обнаружены погребальные реликвии. Помпеи были разрушены в результате извержения вулкана Везувий в 79 году нашей эры.

Эксперты считают, что женская скульптура изображает важную местную женщину. Возможно, она была жрицей Цереры — богини сельского хозяйства, плодородия и материнских отношений в древнеримской религии.

Об этом говорят украшения и аксессуары, вырезанные на скульптуре, в том числе лунула — полумесяц, висящий в середине ожерелья. Женщина покрыта вуалью и одета в просторный плащ поверх туники.

Мужчина же одет в тогу, перекинутую через левое плечо. Однако эксперты не уверены, что фигуры, которые, как предполагается, относятся к периоду поздней Римской республики, изображают супружескую пару.

Габриэль Зухтригель, директор археологического парка Помпеи, говорит: «Поскольку она действительно выглядит как очень важная женщина в местной элите, есть также предположение, что она могла быть жрицей Цереры, поскольку держала в руках эти растения и что-то похожее на свиток папируса». Женщина держит в руках что-то похожее на лавровые листья, которые использовались для очищения и освящения религиозных помещений путём рассеивания благовоний и дыма от ароматических трав.

В римском обществе большинство женщин были низведены до домашних обязанностей. Должность жрицы была самым высоким положением, к которому могла стремиться женщина.

Жрица имела власть наравне со священником-мужчиной, отмечает The Guardian. Зухтригель рассказал, что такие погребальные скульптуры не всегда изображают пары.

«Иногда это двое мужчин, а иногда они приходят втроём, — говорит он. — Это мог быть её муж, но также мог быть и её сын.

Там не было надписи, поэтому мы не знаем». У ног мужской статуи находится сохранившийся корень древнего дерева, которое росло на вершине гробницы.

«Для меня было большой неожиданностью обнаружить это на глубине нескольких сантиметров под землёй», — сказал Зухтригель. Обе скульптуры реставрируются и будут представлены на выставке в Помпеях, которая начнётся 16 апреля.

Раскопки в некрополе Порта Сарно являются совместным проектом археологического парка Помпеи и Европейского университета Валенсии. В 2021 году там были найдены частично мумифицированные останки, включая волосы и кости, бывшего раба, который поднялся по социальной лестнице.

Однако новое исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, подвергает эту версию сомнению. С помощью математической модели, схожей с той, что используется в экологии для описания взаимодействия хищников и жертв, исследователи показали, что ключевую роль в этом переходе играли сами люди.

Конкуренция между ранними земледельцами и охотниками-собирателями, а также различия в темпах роста их популяций могли существенно влиять на распространение аграрного образа жизни. Анализ данных показал, что земледелие распространялось не только через миграции, но и через культурный обмен и адаптацию местных групп.

При этом в разных регионах наблюдались свои особенности: где-то земледельцы вытесняли охотников, а где-то происходило их сосуществование и смешение. Учёные полагают, что их модель поможет точнее понять, как взаимодействовали разные сообщества в древности, и надеются в будущем использовать её для изучения других переломных моментов в истории человечества.

Новая методика визуализации помогла исследователям выявить причины поломок и найти путь к созданию более надёжных батарей. Результаты их работы опубликованы в Nature Nanotechnology.

Команда специалистов изучала новые электролиты — вещества, находящиеся между электродами, через которые проходят ионы во время зарядки и разрядки. В одном из экспериментов учёные, используя мощное рентгеновское излучение Национальной лаборатории Брукхейвена, случайно получили изображение того, что происходит на границах между электролитом и электродами.

Эти «слепые зоны» считаются одной из главных проблем в современных аккумуляторах. Оказалось, что именно на этих скрытых стыках происходит постепенное разрушение структуры электролита при многократных циклах работы, что со временем приводит к полной деградации батареи.

Теперь у инженеров есть инструмент, позволяющий наблюдать за химическими реакциями и архитектурой интерфейсов в реальном времени. Это поможет создавать новые батареи — более долговечные, энергоёмкие и устойчивые к экстремальным условиям.

Его длина составит 91 километр, что втрое больше действующего Большого адронного коллайдера, который в 2012 году открыл бозон Хиггса. CERN — крупнейшая в мире лаборатория физики высоких энергий, которая расположена на границе Франции и Швейцарии.

Здесь работают учёные со всего мира, а центр финансируется 23 европейскими государствами и Израилем. Предлагаемый ускоритель должен заменить действующий Большой адронный коллайдер, возможности которого будут исчерпаны к 2041 году.

Он обеспечит новые возможности для изучения устройства материи, фундаментальных взаимодействий и эволюции Вселенной. Однако многие критикуют 17-миллиардный проект за масштаб, возможный вред экологии и изъятие земель.

Против выступают некоторые местные жители и часть научного сообщества. Окончательное решение о строительстве должно быть принято до 2028 года.