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.

Их выводы были опубликованы в журнале Advanced Science. Учёные обнаружили, что после инфаркта в организме значительно увеличивается уровень метилглиоксаля — токсичного побочного продукта метаболизма.

Это вещество накапливается в определённых участках мозга, отвечающих за память, эмоции и мышление, и вызывает воспалительные процессы. Исследователи подчёркивают, что после сердечного приступа риск развития депрессии и тревожных расстройств возрастает почти втрое.

Пациенты с такими нарушениями чаще сталкиваются с повторными инфарктами и имеют повышенный риск смерти. По мнению учёных, одной из причин подобных последствий может быть воспаление в мозге.

Эксперименты на мышах показали, что после инфаркта изменения происходят сразу в нескольких отделах мозга. Учёные считают, что хроническое воспаление и повреждение нервных клеток могут увеличивать риск когнитивных нарушений и деменции в будущем.

Специалисты разработали экспериментальный препарат — пептид, который может связывать метилглиоксаль и предотвращать повреждение клеток. В ближайшее время его планируют протестировать как потенциальное средство защиты мозга после инфаркта.

Ранее учёные выяснили, что внезапная остановка сердца часто связана с генетическими мутациями.

Исследователи изучили данные об оси «кость — мозг» — системе взаимодействия между скелетом и нервной системой. Они утверждают, что остеопороз и когнитивные нарушения часто возникают одновременно не просто так: их могут объединять гормональные изменения, хроническое воспаление и общие молекулярные механизмы.

Учёные подчёркивают, что нарушение баланса между образованием и разрушением костной ткани является одним из ключевых факторов. Эти процессы могут быть связаны с воспалением, повреждением сосудов, накоплением бета-амилоида и тау-белка — признаками, характерными для болезни Альцгеймера.

Особое внимание исследователи уделили костным гормонам. Например, остеокальцин может влиять на работу мозга, память и обмен веществ, а склеростин связан как с минеральной плотностью костей, так и с накоплением патологических белков в мозге.

По мнению учёных, в будущем оценка риска деменции может включать не только нейровизуализацию мозга, но и анализ состояния костей. Использование МРТ, ПЭТ, измерение плотности костной ткани и методов искусственного интеллекта может помочь выявлять людей с повышенным риском когнитивного снижения на более ранних стадиях.

Ранее стало известно, что плохой сон может быть индикатором повышенного риска болезни Альцгеймера.

Учёные изучили данные 31 участницы эксперимента. Женщинам поочерёдно предлагалось два режима питания: ранний (с 8:00 до 16:00) и поздний (с 13:00 до 21:00).

Для оценки качества сна использовались браслеты-актиграфы и опросники. Результаты показали, что ранний режим питания улучшал объективные показатели сна: повышалась его эффективность, уменьшалась фрагментация и сокращалась длительность ночных пробуждений.

При позднем режиме таких изменений не было. При этом участницы эксперимента не замечали значительных изменений в качестве сна — опросники не показали улучшений.

Учёные выяснили, что эффект раннего питания не был связан с вечерним голодом или насыщением. Авторы исследования считают, что раннее «пищевое окно» может лучше согласовываться с циркадными ритмами организма и поэтому положительно влиять на сон.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Ophthalmology Retina (OR). Учёные сопоставили данные взрослых пациентов с атопическим дерматитом и без него.

В каждой группе осталось по 274 547 человек. Выяснилось, что за пять лет у людей с атопическим дерматитом отслоение сетчатки диагностировали чаще — 0,7 процента против 0,2 процента в контрольной группе.

Кроме того, таким пациентам чаще требовалась операция по поводу отслоения сетчатки: 0,2 процента против 0,04 процента. После хирургического лечения у них также чаще возникали осложнения и чаще требовались более сложные вмешательства.

Авторы исследования считают, что атопический дерматит может быть недооценённым фактором риска для зрения. Они рекомендуют врачам внимательнее наблюдать за такими пациентами, особенно при появлении вспышек света, резкого ухудшения зрения или «пелены» перед глазами.