• Главная
  • 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

Учёный доказал ориентацию черепах по магнитному полю
Эколог Нэтэн Путман доказал, что морские черепахи ориентируются по геомагнитному полю Земли во время миграции.

Учёные оснастили шесть самок зелёной морской черепахи спутниковыми датчиками, которые фиксируют местоположение и направление движения животного в каждый момент времени. За месяц черепахи преодолели более 1600 километров.

Создание специальных меток заняло пять лет. Они позволяют определять курс с точностью до 10 градусов, а координаты — с погрешностью менее 100 метров.

Черепахи обычно двигались по относительно прямым траекториям, что позволило предположить наличие у них механизма ориентации, не связанного с визуальными ориентирами. Нэтэн Путман рассказал о своих выводах в журнале Science Advances.

Московский комсомолец

Нашли останки эласмотериев в Крыму
В пресс-службе РАН сообщили, что палеонтологи из Южного научного центра и Палеонтологического института РАН уточнили историю эласмотериев — дальних родственников современных жителей саванн.

Большая карстовая пещера Таврида была обнаружена в 2018 году в 15 километрах к востоку от Симферополя во время строительства федеральной автомобильной трассы «Таврида». В пещере нашли множество костей ископаемых позвоночных животных, которые обитали в окрестностях пещеры в раннем плейстоцене, то есть около 1,8–1,5 миллиона лет назад.

Среди находок — гигантский страус пахиструтио (Pachystruthio dmanisensis), крупнейшая нелетающая птица Северного полушария, вес которой достигал 450 килограмм; этрусский медведь, вымерший несколько сотен тысяч лет назад; гиена пахикрокута — крупнейшая из известных гиен; стройная овца (Ovis gracilis), жившая на территории современного Крыма 2 миллиона лет назад; саблезубая кошка — гомотерий, по размеру напоминавшая современную львицу, но с большими верхними клыками. Также в пещере Таврида были найдены остатки вымершей группы носорогов — хапровских эласмотериев.

За несколько лет раскопок собрался представительный и уникальный материал. Первые костные фрагменты костей и зубов эласмотериев начали находить с самого начала раскопок.

По словам кандидата биологических наук, заведующего лабораторией палеогеографии Южного научного центра РАН Вадима Титова, подготовили статью для научного журнала Journal of Vertebrate Paleontology. По словам учёного, 1,5–2 миллиона лет назад на территории Восточной Европы было гораздо теплее, чем сейчас.

Жаркий климат и саванноподобный ландшафт были благоприятны для обитания большого количества растительноядных и хищных животных. Многие из них отличались гигантскими размерами.

Эласмотерии были самыми крупными носорогами в Европе. Некоторые взрослые особи достигали 4,5 метров в длину и весили до 4–5 тонн.

От современных собратьев их отличали строение зубов и черепа. У хапровских особей были очень высокие коронки щёчных зубов, которые росли на протяжении большей части жизни животного, вырастая до 15–18 сантиметров.

Возможно, этого требовал тип питания. Если современные носороги едят в основном кустарниковую растительность, то эти ели более грубую, абразивную пищу, с большим количеством песка, приземную траву, корни растений.

В Тавриде палеонтологи нашли в общей сложности 170 фрагментов костей и зубов эласмотериев. Единственным врагом этих гигантов в «крымской саванне» могли быть, по мнению учёных, только саблезубые кошки размером со львиц.

Однако если те обычно «обедали» жертву прямо на месте охоты, значит, в пещеру крупные остатки разных животных могли затащить только гиены-падальщицы пахикрокуты. Крымская находка расширила представление о времени существования хапровского эласмотерия.

Если раньше считалось, что хапровский фаунистический комплекс существовал от 2,6 до 2,1 миллиона лет назад, теперь стало понятно, что древний вид носорогов Elasmotherium chaprovicum продержался до 1,6 миллиона лет назад.

Московский комсомолец

Выбери полезные для зубов продукты
Учёные, изучив данные многочисленных исследований, пришли к выводу, что рацион может быть важным фактором в профилактике заболеваний полости рта.

Их выводы опубликованы в журнале Food Science & Nutrition (FSN). Среди продуктов, которые могут быть полезны для зубов и дёсен, авторы обзора выделили те, что богаты биологически активными веществами.

Это зелёный чай, клюква, яблоки, томаты, чеснок, мёд, пробиотические йогурты и кефир, орехи, листовые овощи, ягоды, морская рыба и другие продукты, содержащие антиоксиданты, полифенолы, витамины и минералы. Согласно исследованиям, зелёный чай может подавлять рост бактерий, которые вызывают воспаление дёсен и неприятный запах изо рта.

Клюква препятствует закреплению микробов на поверхности зубов и образованию зубного налёта. Пробиотические молочные продукты способствуют поддержанию здорового баланса микрофлоры полости рта, а яблоки стимулируют выработку слюны, которая помогает очищать зубы естественным образом.

Однако учёные подчёркивают, что даже самые полезные продукты не могут заменить регулярную чистку зубов и посещение стоматолога. Более того, при чрезмерном употреблении кислые фрукты и соки могут повредить зубную эмаль.

Поэтому важно соблюдать умеренность и поддерживать полноценную гигиену полости рта. Ранее было установлено, что кратковременное ограничение калорий может снизить воспаление при заболеваниях дёсен.

Лента ру

Нейросеть
Изучи геомагнитную обстановку
Специалисты Лаборатории солнечной астрономии ИКИ и ИЗСФ РАН зафиксировали, что геомагнитное поле Земли подверглось возмущениям дважды за день.

Эти возмущения не достигли уровня магнитной бури. После полуночи уровень геомагнитных возмущений начал расти, достигнув значения, характерного для слабой магнитной бури, однако затем снизился.

Магнитные бури могут быть разных уровней интенсивности: от слабых до экстремально сильных. Некоторые учёные считают, что слабые и средние магнитные бури практически не оказывают заметного влияния на людей.

Однако эксперты советуют следить за питанием и избегать излишней физической активности в такие периоды.

Московский комсомолец