• 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

Обезьяны и дети одинаково решают задачу
В рамках эксперимента учёные исследовали способности трёх групп участников: восьми взрослых обезьян, 55 дошкольников в возрасте от трёх до шести лет из США и 77 взрослых представителей народа цимане, имеющих почти нулевой опыт школьного образования.

Всем участникам было предложено задание: среди множества геометрических фигур найти пары с одинаковой геометрией. Однако усложнялось это тем, что два прямоугольных треугольника могли быть повёрнуты под разными углами или иметь разный масштаб.

Участники эксперимента методом проб и ошибок учились различать соответствия, причём правильные ответы сопровождались приятным звуком и вознаграждением. Результаты оказались поразительными: дети и приматы показали практически идентичный уровень успешности.

Психолог Цзялин Ли отметила, что маленькие дети, ещё не имеющие никакого формального математического образования, справляются с задачей так же хорошо, как обезьяны. Нейробиолог Джессика Кантлон добавила, что нахождение соответствия между фигурами разных размеров и ориентаций требует глубокого абстрактного понимания геометрических свойств.

То, что это удаётся и детям, и обезьянам, доказывает, что абстрактное мышление — это фундаментальная способность. Анализ данных показал, что взрослые люди, особенно получившие формальное образование, решали задачу легче, потому что они могли сознательно использовать симметрию, параллельность сторон и градусы углов.

В то время как дети и обезьяны больше полагались на интуитивную обработку. Это позволяет предположить, что более эффективное использование символических представлений — это навык, который можно развить через обучение, а не врождённая человеческая черта.

Исследователи подчёркивают, что формальное образование не создаёт математическое мышление с нуля, а скорее оттачивает и расширяет те древние когнитивные способности, которые эволюция формировала миллионы лет.

Московский комсомолец

Нейросеть
Объясни причины психологических трудностей
Психолог Сара Чан из Сингапурского университета технологии и дизайна утверждает, что стресс, одиночество и тревога часто воспринимаются как личные проблемы или следствие неправильного образа жизни.

Однако они могут быть результатом противоречия между условиями, в которых мы живём, и теми, в которых формировались наш разум и тело. Исследователи предлагают гипотезу социального эволюционного несоответствия и конкуренции (SEMCH), которая рассматривает психологические трудности как системный сбой, вызванный разрывом между древними инстинктами и новейшими реалиями.

В доинтернетную эпоху человеку было проще понять своё место в группе. Вокруг были знакомые лица, а конкуренция имела локальный и осязаемый характер.

Сегодня люди постоянно сравнивают себя с друзьями, родственниками, знаменитостями и незнакомцами из соцсетей. Это активирует механизмы страха и тревоги, которые когда-то помогали нашим предкам избегать реальной опасности.

Однако теперь угроза виртуальна, а последствия — вполне реальные и разрушительные для психики. Хосе Йонг подчёркивает, что конкуренция в современном мире стала постоянным фоном, который не отключается даже ночью.

На это накладываются глобальные кризисы: изменение климата, пандемии, экономическая нестабильность и развитие искусственного интеллекта. Это всё исследователи называют «поликризисом», где каждое событие усиливает другое, создавая замкнутый круг.

Предыдущие исследования предполагали, что жизнь в перенаселённых городах заставляет организм чувствовать себя постоянно атакованным. Понимание этого несоответствия может помочь не только в психотерапии, но и в городском планировании.

Например, проектировать общественные пространства так, чтобы они казались менее переполненными и подавляющими, добавляя больше природных зелёных зон. Также стоит пересмотреть цифровую среду, чтобы она снижала, а не усиливала чувство конкуренции.

Московский комсомолец

Нейросеть
Определяет форма фолликула
Недавние исследования показали, что геометрия «корневой колыбели» влияет на то, будут ли волосы прямыми, волнистыми или жёсткими.

Клетки на одной стороне волосяного канала производят кератин и другие материалы с иной скоростью и составом, чем на другой. Это приводит к тому, что прядь закручивается в определённом направлении.

В прямых волосах симметрия сохраняется. В 2005 году учёные выяснили, что локоны формируются ещё до того, как волосы покидают череп, а структура фолликула запрограммирована генетически.

Поэтому у членов одной семьи часто встречается схожий тип волос. Наука отвергает категоризацию типов волос по расовой принадлежности, утверждая, что спектр форм присутствует в любой популяции.

Однако некоторые завитки статистически чаще встречаются в определённых генетических линиях. Исследователи провели эксперимент с термическим манекеном, надев на него парики разных типов и поместив под климатические лампы.

Оказалось, что все парики охлаждали голову лучше, чем лысая поверхность, но именно плотные завитки лучше всех защищали от солнечного излучения сверху. Это подкрепляет теорию, что вьющиеся волосы могли дать нашим предкам преимущество в жарком климате, помогая телу регулировать температуру.

Учёные признают, что распутывать эволюционные корни таких признаков сложно. «Мы уже знаем, что форма фолликула заложена в генах и определяет структуру каждого волоска, — говорят они, — многие детали остаются загадкой, включая то, какие именно сигнальные пути и гормоны влияют на асимметрию деления клеток, и почему одни участки кожи головы могут производить совершенно разные типы волос».

Московский комсомолец

Найден белок для борьбы с сакситоксином
Учёные обнаружили перспективное средство для борьбы с сакситоксином — мощным нейротоксином, который производят водоросли во время «красных приливов».

Белок саксифилин, найденный у американских лягушек-быков, помог спасти отравленных мышей. Результаты исследования опубликовали в журнале Nature Communications 16 июля 2026 года.

Сакситоксин способен накапливаться в моллюсках. При попадании в организм человека вместе с заражёнными морепродуктами он блокирует натриевые каналы в клетках мышц и нервной ткани, что может привести к параличу и остановке дыхания.

До сих пор не было специфического антидота против этого яда. Саксифилин действует как «молекулярная губка»: он связывает токсин, предотвращая его воздействие на клетки.

Вероятно, подобный механизм защиты позволяет некоторым видам лягушек переносить дозы яда, которые смертельны для других позвоночных. В ходе эксперимента мышам ввели дозу сакситоксина, превышающую среднюю летальную в 2,5 раза.

При одновременном введении яда и белка выжили все десять особей, тогда как в контрольной группе погибло более 90% животных. Саксифилин продемонстрировал эффективность и после отравления: когда белок ввели через минуту после попадания токсина, выжили девять из десяти мышей.

При профилактическом введении до контакта с ядом исследователи спасли более 83% подопытных. Автор статьи — Михаил Алимов.

Московский комсомолец