• 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
Открыт новый подвид снежного барана
Снежный баран живёт на северо-востоке Сибири.

Раньше считалось, что в северной и центральной Якутии обитает один подвид этого животного — якутский снежный баран (Ovis nivicola lydekkeri). Но после 10 лет генетических исследований самой северной популяции, которая живёт в Хараулахском хребте, учёные обнаружили новый подвид.

Авторы статьи предполагают, что хараулахская популяция может объединять потомков группы снежных баранов, которые сохранились в районе современного залива Тикси во время ледникового периода. Ведущий научный сотрудник лаборатории функциональной и эволюционной геномики животных ФИЦ ВИЖ имени Л.

К. Эрнста Арсен Доцев рассказал, что хараулахского снежного барана назвали Ovis nivicola ernsti.

Это имя дано в честь академика Льва Константиновича Эрнста, который способствовал активизации этого направления исследований. До Льва Эрнста в названиях диких баранов были увековечены имена таких учёных, как венецианский путешественник Марко Поло, русский естествоиспытатель и путешественник Григорий Карелин, английский естествоиспытатель Чарльз Дарвин, русский зоолог и путешественник Николай Северцов и другие.

Директор ФИЦ ВИЖ имени Л. К.

Эрнста академик Наталия Зиновьева отметила, что полученные результаты — это первая полногеномная реконструкция эволюционной истории снежных баранов. Она подчеркнула важность этих данных для охраны этого национального генетического ресурса восточных регионов Крайнего Севера.

Московский комсомолец

Бойтесь комаров
New York Post отмечает, что комары, несмотря на свои крошечные размеры и короткую жизнь (всего две-три недели), могут нанести большой вред.

Они переносят серьёзные заболевания, и всего несколько инфицированных особей могут вызвать вспышку болезни в населённом пункте. Самое смертоносное заболевание, которое переносят комары, — это малярия.

Это паразитарная инфекция, от которой ежегодно умирает более 600 000 человек, в основном дети в странах Африки к югу от Сахары. Для американцев малярия в основном была болезнью, которую они привозили из-за границы, с тех пор как в США её ликвидировали в начале 1950-х годов.

В стране регистрируется около 2000 случаев заболевания в год, большинство из которых связаны с поездками за границу. Однако в 2023 году малярия неожиданно вернулась в Соединённые Штаты.

В том году было зарегистрировано 10 случаев заражения на территории Флориды, Техаса, Мэриленда и Арканзаса. Комары также являются переносчиками лихорадки денге — вирусного заболевания, которое сопровождается высокой температурой, головными болями и болями в суставах.

В тяжёлых случаях, напоминает New York Post, оно может привести к опасному кровотечению, поражению внутренних органов и резкому падению артериального давления, что без своевременного лечения может привести к летальному исходу. По оценкам, ежегодно во всём мире денге заражаются 400 миллионов человек, примерно у 100 миллионов проявляются симптомы, и около 21 000 человек умирают от этой болезни.

В США растёт число других заболеваний, переносимых комарами. Так, число случаев заражения вирусом Западного Нила в стране достигло максимума за последние 22 года.

Обычно до конца июня Центры по контролю и профилактике заболеваний США получают около 10 сообщений о случаях заражения людей вирусом Западного Нила. В этом году их число достигло как минимум 48.

Почти в 40 случаях речь шла о тяжёлых нейроинвазивных инфекциях — наиболее опасной форме заболевания. Существуют и другие заболевания, переносимые комарами, которые ежегодно уносят тысячи жизней по всему миру.

Например, жёлтая лихорадка. Это вирусное заболевание встречается в некоторых регионах Африки и Южной Америки, и путешественникам, направляющимся в зоны повышенного риска, рекомендуется сделать прививку перед поездкой.

Японский энцефалит — ещё одна переносимая комарами инфекция, отмечает New York Post. Это основная причина вирусного энцефалита — потенциально опасного для жизни воспаления головного мозга — на большей части территории Азии.

Ежегодно регистрируется около 100 000 клинических случаев. Симптоматический японский энцефалит встречается редко, но если инфекция прогрессирует до энцефалита, смертность может достигать 30 %.

У выживших в 50% случаев остаются стойкие неврологические, когнитивные или поведенческие нарушения. К счастью, как и в случае с жёлтой лихорадкой, существуют безопасные и эффективные вакцины для профилактики этого заболевания.

Московский комсомолец

Астрономы открыли новый объект во Вселенной
Астрономы, вероятно, приблизились к разгадке одной из давних загадок Вселенной, обнаружив новый сверхэнергичный объект.

Он представляет собой нечто среднее между чёрной дырой и звездой. В журнале Nature опубликовано исследование, в котором подробно описан этот небесный гибрид, названный звездой-чёрной дырой.

«Наше представление об этом объекте меняется очень быстро», — заявил автор исследования Рохан Найду, астрофизик из Массачусетского технологического института. Астрономы обнаружили объект, который может оказаться первой зарегистрированной звездой-чёрной дырой, получившей название MoM-BH*-1.

Учёные случайно нашли этот объект, используя космический телескоп «Джеймс Уэбб» для поиска самых далёких и древних галактик во Вселенной. Проект назвали Mirage or Miracle (MoM).

Космическая аномалия MoM-BH*-1 — это ярко-красная точка из ранней Вселенной. Газовое облако сопоставимо по размеру с Солнечной системой.

Однако у этой небесной химеры есть чёрная дыра, которая в 100 000 раз больше Солнца и излучает в 100 раз больше энергии, чем любое известное звёздное образование. MoM-BH*-1 в 100 миллиардов раз ярче, чем среднестатистическая звезда, — настолько яркая, что затмевает свою родительскую галактику.

Исследователи наблюдают свет, исходящий непосредственно от чёрной дыры. «Это уникальный случай — найти объект, не имеющий аналогов, учитывая огромные массивы данных о миллиардах звёзд, галактик и чёрных дыр, которые хранятся в наших архивных базах данных, — воскликнул Найду.

— MoM-BH*-1 — один на миллиард!» Этот объект может пролить свет на природу маленьких красных точек — загадочных алых пятнышек, которые были запечатлены телескопом «Джеймс Уэбб» и повсеместно встречались на заре времён — в течение первых двух миллиардов лет после Большого взрыва.

Исследователи предполагают, что эти межзвёздные «веснушки» могут быть чем угодно — от сверхмассивных звёзд до галактик и сверхмассивных чёрных дыр, окутанных плотными газовыми оболочками. Существование MoM-BH*-1 говорит о том, что их алый цвет обусловлен наличием газа, а не пыли, как считалось ранее.

Это объясняет, почему самые первые сверхмассивные чёрные дыры гораздо больше, чем предполагают космологические модели. Рохан Найду и его команда надеются продолжить изучение феномена звёзд-чёрных дыр.

Начиная с декабря они будут использовать телескоп «Джеймс Уэбб», чтобы ответить на другие вопросы, связанные с этими светящимися вихрями, в том числе выяснить их реальный размер и состав их атмосфер. По словам Найду, открытие MoM-BH*-1 заставило его задуматься о том, что они, возможно, «наблюдают новый тип «звёздной атмосферы», но в невероятных масштабах».

Московский комсомолец

Подтверждена теория о вирусе из Европы
New York Post сообщает, что вирусная теория получила подтверждение.

Исследование, опубликованное в журнале Science, указывает на то, что европейские колонисты завезли в Америку оспу, что вызвало эпидемию и привело к уничтожению коренного населения Нового света. Автор исследования Сигэки Накагомэ из Тринити-колледжа в Дублине (Ирландия) заявил: «Мы считаем, что это первое прямое молекулярное доказательство того, что оспа попала в Америку в результате европейской колонизации».

Вирус оспы, вызывающий образование рубцов и пустул на коже, был одним из самых смертоносных заболеваний в истории. По словам историка Мэтью Уорда из Университета Данди, из-за этой инфекции погибло 95% коренного населения Америки, что подготовило почву для его завоевания европейцами.

Сикэги Накагомэ и его команда нашли доказательства того, что колонизаторы непреднамеренно применили биологическое оружие. Они изучили образцы костей, хранящиеся в Каменоломнях на севере Чили.

Генетический анализ мумифицированных скелетов двух человек — женщины 30–35 лет и мужчины 18–20 лет, захороненных на этом месте в период испанской колонизации, — выявил следы древней оспы, схожей с европейскими штаммами. Это стало первым свидетельством существования этой болезни в данном регионе.

Результаты анализа также могут помочь объяснить повреждения на мумиях, которые ранее связывали с воздействием мышьяка. Определив возраст останков, исследователи пришли к выводу, что эти двое умерли от оспы в период с 1492 по 1631 год.

Это подтверждает теорию о том, что оспа была завезена испанцами, которые в начале 1530-х годов убили императора инков на территории современного Перу. Патрисия Фостер, биолог из Университета Индианы, не принимавшая участия в исследовании, сказала Associated Press: «Никто не сомневается в том, что оспа попала в это полушарие в результате колонизации, но теперь это доказано».

Точный источник эпидемии пока не установлен, поскольку европейские поселенцы прибывали волнами: Христофор Колумб открыл Карибское море в 1492 году, а Америго Веспуччи исследовал побережье Южной Америки 10 лет спустя. Также неясно, были ли эти болезни, от которых у коренных жителей не было защиты, распространены намеренно или случайно.

В любом случае, как сказал Мэтью Уорд, «без этих эпидемий колонизация Америки была бы совсем другой».

Московский комсомолец

Другие новости