• 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

Употребляй помидоры для здоровья сердца
Учёные из Познанского университета сельскохозяйственных наук в Польше изучили состав и полезные свойства помидоров.

Они выяснили, что регулярное употребление этих плодов может поддерживать здоровье сердечно-сосудистой системы. Результаты исследования опубликованы в журнале Nutrients.

В помидорах содержится комплекс биологически активных веществ: каротиноиды, полифенолы, витамины и минералы. Среди них особенно важен ликопин, который известен своими антиоксидантными свойствами.

Он помогает снизить воспаление, защитить клетки от окислительного стресса и улучшить эластичность сосудов. Это важно для профилактики гипертонии, атеросклероза и других сердечно-сосудистых заболеваний.

Помидоры можно употреблять не только свежими, но и в переработанном виде: соки, пюре, соусы и консервы сохраняют значительную часть полезных веществ. Однако их содержание может зависеть от сорта, стадии зрелости, условий выращивания и способов обработки.

Например, в зрелых плодах и термически обработанных продуктах иногда содержится более доступный для усвоения ликопин. Обзор также упоминает о наличии в томатах антипитательных веществ, таких как оксалаты и щавелевая кислота.

Однако их влияние на здоровье умеренно, и при обычном потреблении они не представляют риска. Авторы исследования подчёркивают, что включение помидоров в рацион — это простая, безопасная и доступная мера для укрепления сердечно-сосудистой системы.

Лента ру

Снижай риск деменции диетой
Шведские учёные выяснили, что у пожилых людей, которые придерживаются диеты с низким воспалительным потенциалом, снижается риск развития деменции.

Даже если у них есть биомаркеры болезни Альцгеймера, такая диета может быть эффективной для профилактики заболевания. Результаты исследования опубликованы в журнале JAMA Network Open.

В эксперименте участвовали 1865 человек старше 60 лет. За ними наблюдали в течение 15 лет.

Участники придерживались трёх разных моделей питания: альтернативной средиземноморской диеты (AMED), индекса альтернативного здорового питания (AHEI) и диеты с низким воспалительным индексом (rEDII). Результаты показали, что только rEDII последовательно снижала риск деменции у людей с повышенными уровнями биомаркеров — фосфорилированного тау (p-tau217), нейрофиламентного лёгкого цепного белка (NFL) и глиального фибриллярного кислого белка (GFAP).

Каждое повышение соответствия этой диете на 1 стандартное отклонение снижало вероятность развития деменции на 21–29 процентов, даже среди участников с высоким биологическим риском. AMED и AHEI приносили пользу главным образом людям с низким уровнем биомаркеров.

Авторы исследования подчёркивают, что их результаты подтверждают важность целенаправленных диетических стратегий для профилактики деменции. Такие стратегии могут быть полезны не только для общей популяции, но и для людей с уже существующими неврологическими рисками.

Ранее учёные выяснили, что низкий уровень витамина B12 повышает риск развития деменции и инсульта.

Лента ру

Развенчиваем миф о заморозке овощей и фруктов
По словам нутрициолога Маргарет Мюррей, вопреки распространённому мнению, замороженные и консервированные овощи и фрукты зачастую сохраняют значительную часть своей пищевой ценности.

Эксперт утверждает, что содержание питательных веществ в большинстве таких продуктов сопоставимо со свежими овощами и фруктами, которые пролежали в холодильнике примерно неделю. Более того, в некоторых случаях обработка может даже увеличить содержание отдельных витаминов.

Например, в замороженных абрикосах уровень витамина C может быть выше, чем в свежих, поскольку аскорбиновую кислоту используют при их обработке для сохранения качества продукта. Современные технологии промышленной заморозки позволяют также сохранить цвет и текстуру овощей.

Московский комсомолец

Ускоряют мониторинг птиц с помощью технологии
Эксперты из 11 стран, включая специалистов под руководством Квинслендского университета в Австралии, разработали технологию для ускорения мониторинга орнитофауны.

Алгоритм, созданный ими, распознаёт пернатых на аэрофотоснимках примерно в 6 раз быстрее человека. Для обучения нейросети исследователи использовали почти 50 тысяч фотографий, на которых более 100 видов птиц.

После тренировки алгоритм показал высокую точность идентификации на кадрах с беспилотных летательных аппаратов. Это открывает новые возможности для работы в труднодоступных и обширных районах.

Авторы обращают внимание на тревожную динамику сокращения популяций птиц, сравнимую с пятью крупнейшими массовыми вымираниями в истории планеты. В таких условиях оперативный и масштабируемый сбор данных приобретает ключевое значение.

Дроновая съёмка и автоматический анализ выглядят наиболее перспективным инструментом. Учёные уже провели практическую апробацию: с помощью БПЛА они отследили колонии чилийских фламинго на юге Перу.

Следующий этап — мониторинг водно-болотных угодий Австралии, где обитает находящийся на грани исчезновения большой веретенник. Разработчики подчёркивают, что новая методика не заменит полевых орнитологов.

Она освободит их от рутинного просмотра десятков тысяч снимков и необходимости лично добираться до удалённых мест. Обученная модель и вся база данных переданы в открытый доступ, чтобы другие исследовательские группы могли использовать наработки для собственных проектов по сохранению биоразнообразия.

Московский комсомолец