• 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

Выяснена связь ожирения с деменцией
Учёные выяснили, что ожирение в среднем возрасте может быть связано с риском развития деменции в будущем, однако взаимосвязь этих явлений может быть сложнее, чем предполагалось.

Исследователи из США и Канады обнаружили, что увеличение массы тела может быть связано с большей продолжительностью жизни после постановки диагноза деменции. Это открытие может помочь лучше понять механизмы развития деменции и способы её замедления.

Группа учёных проанализировала медицинские карты 4523 взрослых американцев в возрасте 51 года и старше, у которых в начале исследования не было деменции. Участники были разделены на четыре группы в зависимости от индекса массы тела: с нормальным весом, избыточным весом, ожирением 1-го класса и ожирением 2–3-го типа.

Вирджиния Чанг, учёный-бихевиорист, комментирует: «Это не означает, что пациенты с деменцией должны пытаться набрать лишний вес или ожирение, поскольку наше исследование не было разработано для проверки этого вопроса. Но наши результаты свидетельствуют о том, что состояние веса может служить полезным прогностическим сигналом для выживания на момент постановки диагноза деменции.

Они также подтверждают мнение о том, что питание является ключевым фактором здоровья и выживания людей с деменцией». По сравнению с людьми с нормальным весом, в группе с избыточным весом риск смерти за период исследования был на 16 процентов ниже.

У лиц с ожирением 1-й степени этот риск был на 27 процентов ниже, а у лиц с ожирением 2–3-й степени — на 22 процента. Юань Чжан, геронтолог, поясняет: «Поскольку это открытие несколько противоречит здравому смыслу, важный вопрос заключается в том, может ли оно быть просто следствием предвзятости.

Наш анализ показывает, что основные источники предвзятости, которые мы рассмотрели, не объясняют преимущества в выживании, связанные с большим весом». Исследователи предполагают, что слабоумие может приводить к тому, что люди пропускают приёмы пищи и забывают о них.

Для тех, у кого в запасе больше жира или мышц, это потенциально не такая большая проблема. Чанг рассказывает: «Питание может стать большой проблемой для людей с деменцией.

Они могут испытывать истощение и неспособность принимать пищу, что может быть связано с изменениями в центральной нервной системе, приводящими к потере аппетита и инициативы, увеличению расхода энергии и трудностям с самообслуживанием». Отмечается, что такой же парадокс ожирения наблюдается и при заболеваниях сердца и почек.

Для понимания причин связи потребуются дальнейшие исследования, в частности, отслеживание веса и привычек питания с течением времени. «Хотя лежащие в основе этого механизмы до конца не изучены, эти результаты свидетельствуют о том, что состояние веса на момент постановки диагноза может служить полезным прогностическим показателем наряду с другими факторами», — объясняют исследователи.

Московский комсомолец

Японский абрикос подавляет бактерию Helicobacter pylori
Учёные из Китая выяснили, что японский абрикос, также известный как муме, обладает антибактериальными свойствами и может помочь в борьбе с бактерией Helicobacter pylori.

Этот микроорганизм провоцирует воспаление желудка и увеличивает риск развития рака. Результаты исследования опубликованы в журнале Food & Function (F&F).

В ходе работы исследователи изучили экстракты 17 съедобных растений, чтобы найти природные вещества, которые могут подавлять Helicobacter pylori. Экстракт японского абрикоса оказался наиболее перспективным.

Выяснилось, что он подавляет рост бактерии, в том числе её разновидности, устойчивые к нескольким антибиотикам. Кроме того, экстракт снижает активность генов, которые отвечают за повреждение клеток желудка бактерией.

Эксперименты на мышах показали, что экстракт уменьшает воспаление и способствует восстановлению слизистой оболочки желудка. Опыты на клетках человека также подтвердили его защитные свойства.

Учёные установили, что важную роль могут играть органические кислоты, содержащиеся в плодах. Они взаимодействуют с белком CagA, который помогает бактерии повреждать клетки и связан с повышенным риском рака желудка.

Авторы исследования считают, что японский абрикос может стать основой для создания дополнительных средств против Helicobacter pylori. Однако пока нет доказательств того, что употребление самого фрукта помогает избавиться от инфекции у людей.

Лента ру

Связь стресса на работе и бессонницы выяснили учёные
Южнокорейские специалисты изучили, как рабочие стрессы влияют на качество сна.

Они пришли к выводу, что конфликты на работе, грубость окружающих и необходимость скрывать свои эмоции могут быть причиной бессонницы. Результаты исследования опубликованы в журнале Sleep Health.

Учёные проанализировали данные 1492 работающих человек, в том числе 710 сотрудников, чья работа связана с постоянным общением с клиентами. Наблюдение проводилось в течение нескольких лет.

Выяснилось, что агрессия и психологическое давление на работе повышают риск бессонницы. Негативное влияние таких ситуаций на сон со временем усиливается.

Ещё одним фактором оказалась необходимость скрывать настоящие эмоции. Например, когда сотрудник вынужден улыбаться и оставаться вежливым, несмотря на раздражение, усталость или грубость клиентов.

Учёные объясняют это повышенным напряжением перед сном. После тяжёлого рабочего дня человек может продолжать прокручивать неприятные события в голове, из-за чего ему становится сложнее расслабиться и заснуть.

Авторы исследования считают, что снижение стресса на рабочем месте может помочь в профилактике бессонницы.

Лента ру

Продукты помогают здоровью мышц
Учёные, опубликовавшие научный обзор в журнале Communications Biology (CB), выяснили, что кефир, йогурт, творог и темпе — продукт из соевых бобов — могут поддерживать здоровье мышц.

Они обеспечивают организм белком, который необходим для роста и восстановления мышечной ткани. В ходе исследования специалисты проанализировали научные работы о связи кишечника и мышц.

Они обратили особое внимание на богатые белком ферментированные продукты. Ферментация облегчает усвоение белка, который необходим для роста и восстановления мышц.

В процессе ферментации микроорганизмы частично расщепляют белки, благодаря чему организму становится проще получать нужные аминокислоты. Кроме того, полезные бактерии и вещества, содержащиеся в ферментированных продуктах, могут уменьшать воспаление.

Хроническое воспаление может ухудшать состояние мышц и мешать их нормальному восстановлению. Учёные также обнаружили, что кишечные бактерии участвуют в регуляции обмена веществ и усвоении питательных элементов.

Поддержание здоровой микрофлоры может косвенно способствовать нормальной работе мышц. Однако исследователи подчёркивают, что пока не доказано, что ферментированные продукты увеличивают мышечную массу или силу эффективнее обычных источников белка.

Лента ру