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.

В журнале Cell Metabolism опубликованы результаты исследования, в котором изучалось влияние аминокислоты метионина на течение воспалительных состояний у мышей. В экспериментах метионин защищал животных от истощения, повреждения гематоэнцефалического барьера и гибели при инфекции.

Почки сыграли неожиданную ключевую роль: добавка усиливала их фильтрационную функцию, благодаря чему из крови быстрее удалялись провоспалительные молекулы — цитокины, избыток которых приводит к повреждению тканей. Исследователи показали, что такой эффект сохраняется и в других моделях — при сепсисе и остром повреждении почек.

Метионин не подавлял иммунный ответ полностью, а лишь помогал удерживать воспаление в безопасных пределах, не мешая организму бороться с инфекцией. Авторы подчёркивают, что пока речь идёт только об экспериментах на животных.

Однако результаты указывают на недооценённую роль питания и функции почек в контроле воспаления и открывают перспективы для новых подходов к лечению тяжёлых воспалительных состояний — от инфекций до осложнений при заболеваниях почек.

Исследование, опубликованное в журнале BMC Public Health, показало, что депрессия в течение жизни чаще встречается у тех, кто курит сейчас или курил ранее, чем у тех, кто никогда не курил. В анализе использовались данные почти 174 тысяч человек в возрасте от 19 до 72 лет.

Участники рассказывали о своём психическом здоровье, диагнозах депрессии и привычках, связанных с курением. Оказалось, что риск депрессии особенно высок у людей среднего возраста — от 40 до 59 лет.

При этом была обнаружена чёткая зависимость от дозы: чем больше сигарет человек выкуривал в день, тем сильнее проявлялись депрессивные симптомы. Отказ от курения, напротив, был связан с улучшением психического состояния.

Чем больше времени проходило с момента последней выкуренной сигареты, тем ниже становился риск депрессии и тем дальше во времени оказывался последний депрессивный эпизод. Исследователи также отметили, что более позднее начало курения связано с более поздним появлением первых симптомов депрессии.

Авторы подчёркивают, что работа не позволяет говорить о прямой причинно-следственной связи, однако результаты усиливают аргументы в пользу профилактики курения и поддержки отказа от него. Учёные считают, что снижение потребления табака может быть важно не только для физического, но и для психического здоровья, а будущие долгосрочные исследования помогут лучше понять механизмы этой связи.

Этот метод позволяет «увидеть сквозь кожу» и оценить состояние мельчайших кровеносных сосудов. Технология визуализации fast-RSOM открывает новые возможности для диагностики без необходимости уколов, катетеров и других медицинских вмешательств.

Результаты исследования опубликованы в журнале Light: Science & Applications (LS&A). Метод основан на регистрации минимальных изменений в микрососудах кожи, особенно нарушений функции эндотелия — способности сосудов расширяться и сужаться.

Такие сбои считаются одними из первых признаков будущих проблем с сердцем и сосудами, однако ранее их было сложно измерить у человека напрямую. Fast-RSOM позволяет визуализировать эти изменения на уровне отдельных капилляров ещё до появления симптомов или клинических диагнозов.

Исследователи продемонстрировали, что технология фиксирует ухудшение состояния микрососудов, связанное с курением, повышенным давлением, ожирением и другими факторами риска. В отличие от традиционных методов, которые оценивают риск косвенно, новый подход показывает реальные структурные и функциональные изменения сосудистой системы в режиме реального времени.

Авторы считают, что fast-RSOM может стать эффективным инструментом для ранней профилактики. С его помощью врачи смогут более точно выявлять людей с повышенным риском сердечно-сосудистых заболеваний, отслеживать эффективность лечения и изменений образа жизни.

Благодаря компактности устройства и отсутствию необходимости в инвазивных процедурах, в будущем его можно будет использовать в обычных клиниках для регулярных профилактических обследований.

Этот вывод опубликован в издании The Journal of Clinical Endocrinology amp; Metabolism (JCEM). Учёные доказали, что высокий индекс массы тела (ИМТ) не только коррелирует с деменцией, но и провоцирует её развитие.

Для исследования применялся метод менделевской рандомизации — генетический подход, который помогает обнаружить причинно-следственные связи и уменьшить влияние сопутствующих факторов. Результаты показали: чем выше генетически обусловленный ИМТ, тем больше вероятность деменции в преклонном возрасте.

При этом большая часть риска связана с повышенным давлением. По утверждению авторов, именно совместное наличие ожирения и гипертонии приводит к повреждению сосудов мозга и ускоряет развитие когнитивных нарушений, в частности, сосудистой деменции.

Исследователи отмечают, что данные факторы поддаются корректировке. Контроль веса и давления в среднем возрасте может стать эффективным методом профилактики деменции задолго до возникновения первых проблем с памятью и мышлением.

Ранее учёные установили, что ХОБЛ увеличивает риск ухудшения памяти, внимания и мышления.