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.

Учёные провели тестирование экспериментальных паст с наногидроксиапатитом — веществом, восстанавливающим минералы в эмали, а также с кокосовым, коричным и маслом чайного дерева. В ходе экспериментов использовались образцы человеческих зубов и бактерии Streptococcus mutans, которые связаны с развитием кариеса.

Паста с коричным маслом продемонстрировала наиболее выраженный антибактериальный эффект, практически полностью подавив рост бактерий. Пасты с кокосовым маслом, в свою очередь, лучше других способствовали восстановлению твёрдости эмали после искусственного повреждения.

Кроме того, использование паст помогало поддерживать более благоприятный уровень кислотности в полости рта, что дополнительно уменьшает риск разрушения зубов. Исследователи утверждают, что сочетание наногидроксиапатита и эфирных масел может стать многообещающей альтернативой традиционным средствам профилактики кариеса.

Ранее учёные установили, что лимонный сок и кока-кола наносят вред эмали зубов.

Об этом говорится в исследовании, опубликованном в журнале Nature Cancer (NC). Оказалось, что многие опухоли используют молекулу CysLTR1 для того, чтобы «переключать» иммунную систему в выгодный для себя режим.

Благодаря этой молекуле рак заставляет некоторые белые кровяные клетки — нейтрофилы — подавлять иммунный ответ вместо того, чтобы бороться с опухолью. В экспериментах на мышах было обнаружено, что блокировка CysLTR1 с помощью монтелукаста замедляет рост опухолей, улучшает выживаемость и восстанавливает чувствительность к иммунотерапии.

Такой эффект наблюдался при нескольких видах рака, включая тройной негативный рак молочной железы, меланому и рак кишечника. Авторы исследования подчёркивают, что монтелукаст уже давно одобрен для лечения астмы и аллергии, поэтому его потенциальное применение в онкологии может ускорить начало клинических испытаний.

Учёные отмечают, что препарат не просто подавляет вредные иммунные клетки, а фактически «перепрограммирует» их обратно на борьбу с опухолью.

В статье, опубликованной в журнале Nutritional Neuroscience (NN), исследователи проанализировали результаты 27 экспериментов на животных. Они изучали, как жирная и сладкая пища влияет на мозг.

Часть животных после периода нездорового питания переводили на более полезный рацион, чтобы выяснить, сможет ли память восстановиться. Улучшение питания действительно помогало работе памяти, но эффект зависел от состава прежней диеты.

После рациона с высоким содержанием жиров улучшения были заметнее, а вот после избытка сахара или сочетания сахара и жиров восстановление памяти происходило значительно хуже. Авторы работы считают, что особенно чувствительным к такому воздействию может быть гиппокамп — область мозга, отвечающая за обучение и запоминание.

Исследователи подчёркивают, что результаты показывают: последствия длительного потребления сладкой пищи могут быть более стойкими, чем принято считать. Ранее стало известно, что ежедневное употребление горсти орехов между приёмами пищи снижает тягу к сладкому.

Учёные изучали действие порошка ферментированного козьего молока, содержащего пробиотические бактерии, на мышах. Оказалось, что продукт богат соединениями, которые связаны с антиоксидантной защитой, такими как креатин, холин, бетаин и ацетил-L-карнитин.

У животных, получавших добавку, улучшилось состояние кишечника: увеличилась высота кишечных ворсинок и уменьшилась глубина крипт. Это свидетельствует о более здоровой слизистой.

Также изменился состав микрофлоры: снизилось количество потенциально опасных бактерий Escherichia–Shigella и выросла доля полезных микроорганизмов. Кроме того, у мышей усилилась антиоксидантная защита селезёнки и снизились признаки клеточного повреждения.

Авторы работы считают, что ферментированное козье молоко может поддерживать здоровье кишечника и иммунной системы за счёт влияния на микробиоту и процессы воспаления.