• 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

Откуда привезли алтарный камень Стоунхенджа
Геологом Энтони Кларком проведён анализ, который показал, что алтарный камень Стоунхенджа был доставлен с севера Шотландии, расположенного примерно в 700 километрах от нынешнего места на равнине Солсбери.

Учёные установили, что часть пути камень был перемещён вручную. Это свидетельствует о том, что камни не были перенесены естественным путём ледниками, а были целенаправленно перевезены по сложному ландшафту.

Моделирование показало, что ледники могли переносить камни частично во время последнего ледникового периода, но не в Южную Англию. Следовательно, людям всё равно пришлось бы переносить камни на сотни километров.

Эксперты поясняют, что алтарный камень, или Камень 80, уникален — он находится почти в центре, на его вершине лежат два рухнувших сарсена, и сделан из породы, которая не похожа ни на один другой камень в этой формации. Кларк и его коллеги проанализировали крошечные кристаллы циркона в алтарном камне и проследили его происхождение до Оркадской впадины на северо-восточной оконечности Шотландии.

Они установили, что минералогия Солсберийской равнины не подвергалась оледенению в течение периода времени, необходимого для транспортировки камня, и пришли к выводу, что он не мог быть отложен непосредственно ледником. Исследователи смоделировали движение Британско-ирландского ледникового щита во время Последнего ледникового максимума около 27 тысяч лет назад и обнаружили, что лёд никоим образом не мог перевезти камень из Кейтнесса в Солсбери.

Результаты показали, что вполне вероятно, что камень мог быть перемещён ледниковым покровом до Доггер-банка, ныне затопленного региона под Северным морем, который во время ледникового периода был сушей, что сократило бы путь до Солсберийской равнины почти вдвое. Однако проблема в том, что Доггер-банк был поглощён поднявшимся уровнем моря за тысячи лет до того, как был возведён Стоунхендж.

Поэтому если бы алтарный камень оказался там, люди должны были найти его до того, как поднялось море, перенести в другое место, сохранить некоторое время, а затем использовать для строительства тысячелетия спустя. Кларк заключает: «Исследование показывает, что не было никаких жизнеспособных ледниковых путей, связывающих исходный регион непосредственно со Стоунхенджем, что подтверждает вывод о необходимости транспортировки людьми.

Напротив, это говорит о том, что камень, вероятно, перемещали поэтапно, по возможности комбинируя перевозку по суше с речным или прибрежным транспортом».

Московский комсомолец

Нейросеть
Связь давления и деменции у пожилых людей исследуют учёные
У пожилых людей с выраженной возрастной слабостью высокое артериальное давление может быть связано с более низким риском деменции.

К такому выводу пришли учёные из США после анализа данных более чем 6 тысяч человек. Результаты исследования опубликованы в журнале Neurology.

Специалисты наблюдали за участниками со средним возрастом 75 лет в течение примерно девяти лет. Они уделяли особое внимание признакам физической слабости, таким как хроническая усталость, низкая физическая активность, медленная ходьба, сниженная мышечная сила и непреднамеренная потеря веса.

Людей разделили на группы в зависимости от уровня давления и выраженности этих симптомов. Выяснилось, что у участников с признаками возрастной слабости повышенное давление было связано с более низкой вероятностью развития деменции.

После учёта других факторов риска такие люди на 32 процента реже сталкивались с заболеванием по сравнению с теми, у кого давление оставалось нормальным. При этом у пожилых людей без признаков слабости картина была противоположной: высокое давление ассоциировалось с увеличением риска деменции на 39 процентов.

Авторы подчёркивают, что исследование показывает лишь статистическую связь, а не причинно-следственный эффект. Однако результаты свидетельствуют о том, что оптимальный уровень давления в пожилом возрасте может зависеть от общего состояния здоровья человека.

Исследователи считают, что в будущем подходы к контролю давления могут стать более индивидуальными с учётом признаков возрастной слабости.

Лента ру

Употребляйте сахар в напитках с осторожностью
В ходе анализа данных более чем 1,5 миллиона взрослых участников 11 крупных долгосрочных исследований учёные пришли к выводу, что регулярное употребление сладких газированных напитков и других напитков с добавленным сахаром может быть связано с повышенным риском развития рака печени.

Результаты опубликованы в журнале JAMA Network Open. Исследователи оценивали пищевые привычки участников с помощью анкет и наблюдали за их здоровьем в среднем почти 18 лет.

Они уделяли особое внимание потреблению сладких и искусственно подслащённых напитков, а также последующему развитию различных форм рака печени. Было установлено, что люди, которые чаще употребляли напитки с сахаром, имели более высокий риск двух наиболее распространённых видов рака печени — гепатоцеллюлярной карциномы и внутрипечёночной холангиокарциномы.

При этом аналогичной связи для напитков с искусственными подсластителями обнаружено не было. Авторы исследования подчёркивают, что регулярное потребление сахара в жидкой форме может негативно влиять на здоровье печени и повышать риск серьёзных заболеваний в долгосрочной перспективе.

Лента ру

Семаглутид улучшает репродуктивные показатели при СПКЯ
Специалисты из Университета Колорадо выяснили, что семаглутид — препарат, который часто применяют для похудения, — может положительно влиять на репродуктивное здоровье женщин с синдромом поликистозных яичников (СПКЯ).

Об этом стало известно после публикации предварительных результатов исследования в журнале Fertility and Sterility (FS). СПКЯ — это гормональное нарушение, которое встречается у многих женщин репродуктивного возраста.

Оно характеризуется нерегулярными менструациями, высоким уровнем мужских гормонов, проблемами с овуляцией и повышенным риском бесплодия. Кроме того, у многих пациенток наблюдается ожирение и метаболические нарушения, которые также могут негативно сказываться на репродуктивной функции.

Учёные изучили данные участниц клинического исследования RESTORE в возрасте от 12 до 35 лет. Особое внимание было уделено женщинам, которые снизили массу тела как минимум на 10 процентов во время терапии семаглутидом.

У этой группы улучшение репродуктивных показателей произошло раньше, чем ожидали исследователи, что и побудило их опубликовать промежуточные результаты. Авторы исследования подчёркивают, что семаглутид может одновременно решать две ключевые проблемы при СПКЯ — избыточный вес и нарушения овуляции.

Однако работа продолжается, а текущие данные пока считаются предварительными.

Лента ру

Другие новости