• 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

Изучи влияние ультраобработанных продуктов на почки
Учёные из Медицинского университета Лодзи пришли к выводу, что ультраобработанные продукты, которые часто встречаются в рационе современного человека, могут негативно влиять на здоровье почек и ускорять развитие хронических заболеваний этих органов.

Они опубликовали обзор исследований в журнале Nutrients. К ультраобработанным продуктам относятся сладкие газированные напитки, готовые блюда, колбасы и другие переработанные мясные продукты, чипсы, сладости, магазинная выпечка и некоторые виды фастфуда.

Такая пища обычно содержит много соли, добавленного сахара, насыщенных жиров и пищевых добавок, но при этом в ней мало клетчатки и полезных веществ. Анализ показал, что повышенное потребление ультраобработанных продуктов связано с риском развития хронической болезни почек, более быстрым снижением скорости фильтрации почек и ускорением прогрессирования уже существующего заболевания.

Негативный эффект может быть связан с несколькими механизмами: такая пища способствует хроническому воспалению, окислительному стрессу, повышению артериального давления и нарушению обмена веществ — процессам, которые могут постепенно повреждать почечную ткань. Авторы работы предлагают заменять ультраобработанные продукты на менее обработанную пищу, включая овощи, цельные злаки, бобовые и другие продукты с высоким содержанием клетчатки.

Это может стать одной из стратегий защиты здоровья почек. Ранее учёные выяснили, что витамин D3 может уменьшать повреждение сосудов и почек при апноэ сна.

Лента ру

Улучши сон — снизь риски болезней
Качественный сон может уменьшать вероятность возникновения серьёзных заболеваний, таких как деменция и болезни сердца.

Учёные установили, что увеличенная продолжительность фазы быстрого сна (REM-фазы) коррелирует с более низким риском 83 заболеваний, а достаточное количество глубокого сна — с меньшей вероятностью ряда хронических состояний. Это исследование было опубликовано в журнале PLOS Medicine.

Исследователи из Столичного медицинского университета в Китае изучили данные 95 559 участников британского биобанка. В течение семи дней добровольцы носили браслеты, которые отслеживали продолжительность и фазы сна, количество пробуждений и регулярность режима.

Затем учёные сопоставили эти показатели с медицинскими данными участников за период наблюдения около 9 лет. Выяснилось, что увеличение времени, проведённого в фазе REM, связано со снижением риска 83 заболеваний.

Особенно заметная связь была обнаружена для сердечной недостаточности, деменции и болезни Паркинсона. Например, при увеличении продолжительности REM-фазы риск деменции снижался примерно в два раза.

Глубокий сон также показал защитный эффект: у людей с большей продолжительностью этой фазы был ниже риск диабета 2 типа и депрессивных расстройств. В то же время нерегулярный сон и частые ночные пробуждения были связаны с повышенной вероятностью некоторых заболеваний.

Оптимальная продолжительность сна составила 6–8 часов в сутки. У людей, которые спали менее 5 часов, был повышен риск 37 заболеваний.

Ранее учёные выяснили, что кровоточивость дёсен может быть связана с повышенным риском развития деменции.

Лента ру

Земля меняет свою форму
Специалисты обнаружили, что облик Земли меняется из-за перераспределения массы внутри планеты.

Твёрдая оболочка планеты становится менее сплюснутой у полюсов, в то время как гравитационное поле, напротив, становится более сплюснутым. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Geophysical Research: Solid Earth (JGR).

Земля не представляет собой идеальную сферу. Из-за вращения вокруг своей оси она немного расширена у экватора и сплюснута у полюсов.

Учёные из Университета Аристотеля в Салониках проанализировали, как меняется форма планеты, используя данные глобальной сети спутниковых навигационных станций GNSS за период с 1997 по 2015 год. Выяснилось, что скорость подъёма земной поверхности в полярных регионах почти удвоилась.

В конце 1990-х годов полюса поднимались примерно на 0,5 мм в год, а к 2015 году этот показатель достиг около 1 мм в год. Одной из причин изменений называют таяние ледников в Гренландии и Антарктиде.

Когда огромные массы льда исчезают, земная кора под ними постепенно поднимается, освобождаясь от нагрузки. В то же время талая вода перемещается в океаны и увеличивает давление на поверхность в других регионах, особенно ближе к экватору, что вызывает её постепенное опускание.

В результате твёрдая оболочка Земли становится менее сплюснутой, словно планета немного «расправляется». Однако распределение массы влияет на гравитационное поле Земли иначе: перемещение воды от полюсов к низким широтам делает гравитационную форму планеты более сплюснутой.

Учёные подчёркивают, что эти изменения очень малы и не оказывают прямого влияния на жизнь людей.

Лента ру

Исследуются возможности ИИ в оценке личности
В исследовании приняли участие 645 человек.

С каждым из них было проведено интервью, после чего участники прошли тестирование для определения черт личности и моральных ценностей. Всего было проанализировано 38 показателей.

Полученные материалы интервью были переданы пяти известным большим языковым моделям (LLM), чтобы они самостоятельно спрогнозировали ответы каждого участника на вопросы психологических тестов. Таким образом, специалисты решили проверить, насколько прогнозы ИИ совпадают с выводами психологов.

Оказалось, что искусственный интеллект пока лучше всего воспроизводит те черты характера человека, о которых тот сам говорит в интервью, описывая себя. Например, уровень религиозности, экстраверсию или интроверсию и так далее.

Однако менее очевидные мотивы, скрытая тревожность, гедонистические установки или представления о справедливости остались вне поля зрения LLM. Кроме того, исследователи обнаружили эффект идеализации человека: большие языковые модели высоко оценивали его доброту и честность, но занижали баллы по таким показателям, как нарциссизм, макиавеллизм и психопатия.

Это исследование показало, что нельзя полностью доверять ИИ в оценке человеческой личности без дополнительной проверки и калибровки. Автор текста — Мария Быкова.

Московский комсомолец

Другие новости