• 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

Диабет первого типа влияет на психическое здоровье
Учёные из Университета Джонса Хопкинса обнаружили, что у людей с диабетом первого типа чаще встречаются симптомы депрессии и тревожности по сравнению с пациентами, страдающими диабетом второго типа, и людьми без диабета.

Результаты исследования опубликованы в журнале Annals of Internal Medicine (AIM). Специалисты изучили данные 58 106 взрослых жителей США, участвовавших в национальном опросе о здоровье.

Среди них было 326 человек с диабетом первого типа и 5802 — со вторым. Оказалось, что умеренные или тяжёлые симптомы депрессии наблюдались у 17,1% людей с диабетом первого типа, в то время как среди пациентов со вторым типом диабета этот показатель составил 12,4%, а среди людей без диабета — 6,6%.

Аналогичная закономерность была выявлена и в отношении тревожности. Умеренные или тяжёлые симптомы генерализованного тревожного расстройства обнаружили у 16,2% людей с диабетом первого типа.

При втором типе диабета этот показатель был равен 8,7%, а среди людей без заболевания — 6,1%. Симптомы депрессии и тревожности чаще встречались у женщин, людей младше 65 лет и участников с низким уровнем образования среди пациентов с диабетом первого типа.

Авторы исследования подчеркнули, что людям с диабетом первого типа необходимо уделять больше внимания при оценке психического здоровья. Выявление симптомов депрессии и тревожности на ранней стадии может помочь улучшить контроль заболевания и качество жизни пациентов.

Лента ру

Учёные исследуют влияние беременности на старение организма
Специалисты Гарвардской медицинской школы предположили, что короткие промежутки между беременностями могут ускорять биологическое старение женского организма.

Это предположение было опубликовано в журнале Trends in Endocrinology & Metabolism (TEM). В научном обзоре авторы проанализировали исследования о связи беременности с биологическим возрастом — показателем, отражающим состояние клеток, тканей и органов независимо от количества прожитых лет.

Ранее было установлено, что во время беременности биологический возраст женщины временно увеличивается, достигая максимума в третьем триместре или к моменту родов. После рождения ребёнка организм начинает восстанавливаться.

Учёные предположили, что если следующая беременность наступает слишком быстро, организм может не успеть полностью восстановиться. Это может привести к накоплению изменений, связанных с биологическим старением, и потенциально повлиять на здоровье женщины в будущем.

Исследователи подчёркивают, что увеличение биологического возраста во время беременности не всегда означает повреждение организма. Более того, некоторые исследования связывают рождение детей с увеличением продолжительности жизни.

Всемирная организация здравоохранения рекомендует подождать не менее 24 месяцев после родов перед следующим зачатием, чтобы снизить риски для матери и ребёнка. Однако авторы отмечают, что связь коротких промежутков между беременностями с ускоренным старением пока остаётся гипотезой.

Ранее учёные выяснили, что воздействие на передачу сигналов между клетками может замедлить старение.

Лента ру

Учёные доказали пользу фруктов и овощей при болезни почек
Учёные из США провели исследование, результаты которого были представлены на конференции Американского общества нефрологов ASN Kidney Week 2026.

Они выяснили, что употребление определённого количества фруктов и овощей может быть более эффективным для снижения риска осложнений хронической болезни почек, чем стандартное лекарственное лечение. В исследовании участвовали 108 взрослых с хронической болезнью почек третьей стадии и метаболическим ацидозом — состоянием, при котором в организме накапливается избыток кислот.

Участники были разделены на три группы по 36 человек. Первая группа получала специально подобранные фрукты и овощи, чтобы вдвое снизить кислотную нагрузку на организм.

Вторая группа принимала бикарбонат натрия — препарат, который обычно используют для лечения ацидоза. Третья группа продолжала получать стандартную медицинскую помощь.

За состоянием пациентов наблюдали десять лет. Результаты показали, что в «группе фруктов и овощей» произошло 14 госпитализаций против 64 в группе обычного лечения.

Число обращений в отделения неотложной помощи составило 20 против 88. Кроме того, диализ потребовался только четырём пациентам из «группы фруктов и овощей», тогда как в группе стандартного лечения — 16.

Приём бикарбоната натрия не показал значимых преимуществ по сравнению с обычной медицинской помощью. Авторы исследования считают, что правильно подобранный рацион может помочь снизить риск осложнений хронической болезни почек без увеличения затрат на лечение.

Лента ру

Сочетай голодание с тренировками для снижения веса
Учёные из Университета Гранады провели исследование, в котором доказали, что сочетание интервального голодания и физических тренировок способствует более эффективному снижению веса и количества жира в организме по сравнению с физическими упражнениями без изменения режима питания.

Результаты опубликованы в журнале Nature Communications. В эксперименте участвовали 187 взрослых с ожирением, которых разделили на четыре группы.

Первая группа получала рекомендации по питанию и физической активности, вторая — придерживалась интервального голодания (приём пищи только в течение восьми часов в сутки), третья — занималась спортом, а четвёртая — совмещала оба подхода. Исследование длилось 12 недель.

Участники из всех групп также следовали рекомендациям по средиземноморской диете. Выяснилось, что участники, придерживавшиеся интервального голодания, потеряли в среднем на 2,2 килограмма больше, чем участники из группы рекомендаций.

Сочетание голодания и тренировок обеспечило более выраженное снижение количества жира в организме, чем только физические упражнения. При этом физические тренировки улучшали выносливость и состояние сердечно-сосудистой системы.

Учёные также оценили изменения жировых отложений в печени. Их количество уменьшилось во всех четырёх группах, однако существенных различий между подходами обнаружить не удалось.

Спустя год после завершения программы различия между группами по весу, составу тела и количеству жира в печени исчезли. Авторы исследования пришли к выводу, что сочетание интервального голодания и тренировок может быть полезным для краткосрочного снижения веса.

Лента ру

Другие новости