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.

Они опубликовали результаты своей работы в журнале Molecular Neurodegeneration (MN). Учёные обнаружили, что при ожирении в жировой ткани увеличивается уровень фосфатидилэтаноламинов.

Это особые молекулы, которые упаковываются в микроскопические частицы и могут проникать в мозг. Там они нарушают связь между клетками, ослабляют иммунную защиту и способствуют накоплению амилоидных белков — одного из главных признаков болезни Альцгеймера.

Ранее ожирение рассматривали в основном как общий фактор риска. Однако новая работа показывает конкретный механизм, через который изменения обмена веществ могут влиять на мозг.

По словам учёных, воздействие на этот процесс может стать новой стратегией профилактики и терапии нейродегенеративных заболеваний. В экспериментах исследователям удалось частично восстановить баланс жировых молекул.

Это привело к улучшению работы мозга и когнитивных функций у моделей болезни Альцгеймера. Кроме того, ранее учёные выяснили, что регулярное употребление яиц связано со снижением риска болезни Альцгеймера.

Этот вывод сделали исследователи, опубликовавшие свою работу в журнале European Journal of Endocrinology (EJE). Учёные изучили данные 127 тысяч женщин с СПКЯ из Дании, Швеции и Финляндии и сопоставили их с информацией почти о 588 тысячах женщин без этого диагноза.

В среднем наблюдение продолжалось около 10 лет. За это время оказалось, что риск развития сердечно-сосудистых заболеваний у женщин с СПКЯ на 32 процента выше, чем у тех, у кого нет этого синдрома.

Особенно удивительно, что повышенный риск сохранялся даже у женщин с нормальным индексом массы тела и без диабета 2-го типа. В этой группе вероятность сердечных заболеваний была примерно на 40 процентов выше.

Исследователи считают, что это может быть связано не только с весом или обменом веществ, но и с особенностями самого синдрома, например, с повышенным уровнем тестостерона. Авторы работы подчёркивают, что СПКЯ всё чаще рассматривают не только как репродуктивное нарушение, но и как состояние, которое влияет на здоровье сердца и сосудов в долгосрочной перспективе.

По мнению учёных, женщинам с этим синдромом особенно важно регулярно контролировать давление, уровень сахара и состояние сердечно-сосудистой системы. Ранее учёные выяснили, что снижение когнитивных функций является ранним маркером проблем с сердцем.

Учёные изучили данные более 1,3 миллиона жителей Южной Кореи старше 40 лет, наблюдение за которыми проводилось с 2013 по 2024 год. Выяснилось, что риск развития деменции повышен у всех пациентов с диабетом.

Особенно заметна связь у людей с диабетом первого типа и у пациентов со вторым типом, использующих инсулин. Например, люди с диабетом второго типа, принимающие таблетированные препараты, сталкивались с деменцией примерно в 1,3 раза чаще по сравнению с людьми без диабета.

У пациентов с диабетом второго типа на инсулине риск был выше уже в 2,1 раза, а при диабете первого типа — в 2,4 раза. Аналогичная тенденция наблюдалась и для болезни Альцгеймера, и для сосудистой деменции.

Авторы исследования считают, что одной из причин могут быть резкие колебания уровня глюкозы и эпизоды гипогликемии у пациентов на инсулинотерапии. Учёные полагают, что более тщательный контроль сахара в крови и использование систем непрерывного мониторинга глюкозы могут помочь снизить риск когнитивных нарушений в будущем.

Учёные изучали влияние гриба Pleurotus eryngii на микроглию — клетки мозга, отвечающие за иммунную защиту и активирующиеся при воспалениях. В ходе экспериментов экстракты гриба снизили выработку таких молекул воспаления, как TNF-α и нитриты, а также подавили активность белков iNOS, NOX2 и NLRP3, которые связаны с нейровоспалением и развитием нейродегенеративных процессов.

Наиболее заметный эффект показали экстракты с высоким содержанием N-ацетилтриптамина (NAT). По мнению исследователей, NAT, имеющий структурное сходство с серотонином и мелатонином, может участвовать в регуляции воспалительных процессов в мозге.

Кроме того, положительное воздействие оказал эрготионеин — антиоксидант, присутствующий в грибах в значительных количествах. Авторы статьи считают, что королевская вешенка может быть рассмотрена как перспективный продукт для поддержания здоровья мозга и предотвращения возрастных нарушений.

Ранее было установлено, что грибы способствуют улучшению кратковременной и рабочей памяти у пожилых людей.