• 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

Снизь риск инсульта с диетой DASH
Учёные из Израиля выяснили, что соблюдение диеты DASH может значительно снизить риск ишемического инсульта у пожилых женщин.

Риск снижается на 76 процентов. Это стало известно после изучения связи между питанием и здоровьем людей старше 65 лет.

Результаты исследования опубликованы в журнале Frontiers in Nutrition. Специалисты изучили данные 1177 человек и наблюдали за ними в среднем 6,6 года.

За это время у 60 участников случился ишемический инсульт — нарушение кровоснабжения мозга, которое часто происходит из-за закупорки сосуда тромбом. Учёные анализировали рацион участников и сравнивали его с принципами диеты DASH.

Эта система питания разработана для снижения артериального давления. Диета DASH включает в себя употребление большого количества овощей, фруктов, цельнозерновых продуктов и нежирных молочных продуктов.

При этом рекомендуется ограничивать соль, сладости и жирную пищу. Оказалось, что у женщин, которые придерживались такого питания, риск ишемического инсульта был на 76 процентов ниже.

При этом исследователи учитывали возраст, курение, физическую активность и другие факторы, которые могли повлиять на результаты. Среди мужчин подобной связи обнаружить не удалось.

Учёные пока не знают, почему влияние питания может различаться в зависимости от пола. Ранее стало известно, что регулярное употребление бобовых может снижать риск развития сердечно-сосудистых заболеваний.

Лента ру

Разработан инновационный хрусталик для лечения глазных болезней
Специалисты Университета Вандербильта создали искусственный хрусталик, способный лечить катаракту и глаукому одновременно.

Устройство выделяет лекарство, которое снижает давление внутри глаза. Благодаря этому пациенты могут отказаться от ежедневных глазных капель.

Результаты исследования были представлены на конференции Американской академии офтальмологии (AAO). В эксперименте участвовали 106 человек с глаукомой или повышенным внутриглазным давлением, которым предстояла операция по удалению катаракты.

Большинство из них получили экспериментальные хрусталики с лекарством, а остальные — обычные имплантаты и продолжили использовать глазные капли. Через год давление внутри глаза у пациентов с новыми хрусталиками было примерно таким же, как у тех, кто ежедневно применял капли.

Более 95% пациентов с экспериментальными имплантатами не нуждались в дополнительных лекарствах от глаукомы через год после операции. Особенность технологии заключается в том, что хрусталик постепенно выделяет препарат биматопрост, который помогает снижать внутриглазное давление.

Его повышение может повредить зрительный нерв и привести к потере зрения. Учёные считают, что разработка позволит решать две проблемы во время одной операции и упростит лечение глаукомы.

Лента ру

Изучи эффект йо-йо
Люди, которые постоянно пытаются похудеть, но затем снова набирают вес, могут увеличить риск развития ожирения, даже если изначально имели нормальный вес.

При этом для тех, кто уже страдает от ожирения, такие колебания могут быть менее критичными. К такому выводу пришли специалисты из Немецкого центра исследований диабета и Копенгагенского университета.

Их выводы опубликованы в журнале Nature Reviews Endocrinology (NRE). Учёные исследовали так называемый эффект йо-йо, когда человек худеет, затем снова набирает вес и повторяет этот цикл.

Оказалось, что последствия могут зависеть от изначального веса человека. У людей с нормальным весом во время похудения организм может терять не только жир, но и значительную часть мышц.

В результате организм начинает тратить меньше калорий даже в состоянии покоя. Когда вес возвращается, человек может набрать больше жира, чем потерял.

При многократном повторении таких циклов количество жира в организме увеличивается, а мышц — уменьшается. Это может повысить риск ожирения.

У людей с ожирением ситуация иная. Повторное похудение и набор веса обычно не приводят к таким заметным изменениям в соотношении жира и мышц.

Специалисты считают, что людям с нормальным весом не стоит пытаться похудеть без необходимости. Тем, кто страдает ожирением, не нужно отказываться от снижения веса из-за страха снова набрать килограммы.

Ранее стало известно, что ограничение периода приёма пищи помогает сохранить вес после похудения.

Лента ру

Выясни опасность тяжёлых металлов в чае
По информации «МК», специалисты Южного федерального университета выяснили, что при заваривании в напиток попадают медь, свинец и хром, которые накапливаются в растениях.

Однако проблема не столько в наличии металлов, сколько в их «подвижных формах». Если растения собраны в чистом месте, даже при высоком содержании элементов в тканях, в чай попадёт минимум вредных веществ.

Но у дорог или вблизи производств доля подвижных форм внутри растений значительно увеличивается. Тяжёлые металлы накапливаются в организме годами и не выводятся быстро.

Регулярное употребление загрязнённых травяных чаёв может привести к кумулятивному эффекту даже от небольших доз. Свинец проникает в головной мозг, печень, почки и костную ткань.

Небольшое количество меди вызывает тошноту, рвоту и диарею, а при хроническом поступлении повышенных доз медь повреждает почки, подавляет мочеотделение и вызывает гемолитическую анемию — разрушение эритроцитов. Особенно опасен шестивалентный хром, который образуется при промышленном загрязнении.

Он раздражает кожу, хрящи носа, лёгкие и пищеварительный тракт, а также может вызывать рак лёгких. «Вопрос не в том, что сырьё травяных чаёв содержит металлы как таковые, а в том, сколько подвижных форм металлов травы способны отдавать в напиток», — пояснил в комментарии «МК» ведущий научный сотрудник АБиМ ЮФУ Виктор Чаплыгин.

Он подчеркнул, что новый подход к изучению загрязнённости растений важен, поскольку металлы накапливаются в организме и со временем могут вызывать хронические заболевания — почечную недостаточность, гипертензию, поражения печени и нервной системы. Учёные продолжают расширять географию исследований.

Пока есть данные из Ростовской и Новосибирской областей.

Московский комсомолец

Другие новости