• 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

КПТ помогает замедлить старение
Учёные из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе выяснили, что когнитивно-поведенческая терапия бессонницы может замедлять процесс биологического старения у пожилых людей.

Результаты исследования опубликованы в журнале The Lancet Healthy Longevity. В эксперименте участвовали люди старше 60 лет, страдающие бессонницей.

Всего было 291 участник, которых случайным образом распределили в группы когнитивно-поведенческой терапии (КПТ) или обучения правилам здорового сна. КПТ не включает приём снотворных.

Во время сеансов специалист помогает человеку изменить привычки, поведение и установки, которые мешают засыпать и поддерживать нормальный сон. Контрольная группа получала только общие рекомендации по гигиене сна.

Учёные брали образцы крови до начала исследования и в течение следующих двух лет, чтобы оценить скорость биологического старения по изменениям ДНК. Одним из показателей был эпигенетический «таймер» DunedinPACE, который позволяет оценить темп старения организма.

У людей, получавших только рекомендации по здоровому сну, со временем показатели указывали на ускорение биологического старения. У участников, прошедших КПТ, темп старения по DunedinPACE оказался ниже.

Предыдущий анализ этих же участников показал, что у людей, избавившихся от бессонницы после терапии, сильнее снижался уровень p16INK4a — маркера клеточного старения. Учёные предполагают, что улучшение сна может уменьшать хроническое воспаление и нагрузку на стрессовые системы организма, замедляя тем самым повреждение клеток.

Лента ру

Изучи полезные свойства хурмы
В кожуре, семенах и листьях хурмы обнаружены вещества, которые могут уменьшать воспалительные процессы и окислительный стресс.

Они также могут способствовать улучшению обмена сахара и жиров. К такому заключению пришли учёные из Австралии после анализа исследований, опубликованных в журнале Nutrients.

В обзоре рассматривались работы, вышедшие в свет с 2000 по 2025 год. Оказалось, что даже те части растения, которые обычно не используются, содержат полезные соединения.

В хурме присутствуют фенольные кислоты, флавоноиды, каротиноиды, дубильные вещества и пищевые волокна. В лабораторных условиях эти компоненты продемонстрировали антиоксидантные и противовоспалительные свойства.

Они помогают нейтрализовать активные формы кислорода, которые могут повреждать клетки, и подавляют процессы хронического воспаления. Исследования на клетках и животных показали, что компоненты хурмы могут оказывать противодиабетический эффект, влияя на уровень глюкозы и её обмен.

Кроме того, наблюдался гиполипидемический эффект — способность снижать повышенный уровень липидов в крови и улучшать их обмен. Некоторые вещества из хурмы проявляют антимикробную активность, подавляя рост бактерий и других микроорганизмов.

Авторы считают, что кожура, семена и другие побочные продукты переработки хурмы могут быть использованы при создании функциональных продуктов и пищевых добавок. Ранее стало известно о пользе бразильского фрукта бару для сердца, кишечника и обмена веществ.

Лента ру

Экстракт черники защищает кожу от старения
Учёные опубликовали в журнале Nutrients результаты исследования, согласно которым экстракт черники уменьшает признаки старения кожи у крыс, которых долго кормили сильно обжаренной пищей.

Экстракт снижал накопление конечных продуктов гликирования (AGE), которые повреждают ткани, и улучшал состояние защитного барьера кожи. В течение 16 месяцев крысы получали рацион с высоким содержанием AGE — соединений, которые образуются в больших количествах при приготовлении пищи при высокой температуре.

Часть животных ежедневно дополнительно получала экстракт европейской черники, богатый антоцианами. Рацион с большим количеством AGE ускорял старение кожи крыс.

У животных накапливалось больше продуктов гликирования в крови и коже, уменьшалась толщина эпидермиса и рогового слоя, повышались показатели клеточного старения. Экстракт черники частично предотвращал эти изменения.

У получавших его животных накапливалось меньше AGE, лучше сохранялась структура кожи, были менее выражены признаки клеточного старения. Кроме того, черника частично восстанавливала нарушенный обмен жиров в коже, в том числе соединений, которые необходимы для поддержания её защитного барьера.

При этом снижалась активность воспалительных процессов. Авторы исследования считают, что антоцианы, содержащиеся в чернике, могут защищать кожу от последствий накопления продуктов гликирования.

Лента ру

Изучают связь микробиома и диабета
На ежегодной конференции Европейской ассоциации по изучению диабета (EASD) были представлены результаты исследования, согласно которым изменения в составе кишечной микрофлоры могут свидетельствовать о развитии нарушений обмена веществ ещё до значительного повышения уровня сахара в крови.

Учёные проанализировали данные о здоровье и состав кишечного микробиома 229 025 человек из Великобритании и США. Среди участников исследования у 3627 был диагностирован сахарный диабет второго типа, у 14 022 — преддиабет, а более чем у 211 тысяч уровень глюкозы оставался в норме.

В ходе исследования учёные обнаружили 789 видов кишечных бактерий, содержание которых было связано с диабетом. Из них 168 чаще встречались у пациентов с заболеванием, а 621 — реже.

Затем исследователи изучили данные более 135 тысяч человек с нормальным уровнем сахара. Выяснилось, что у тех, у кого после еды глюкоза дольше оставалась повышенной, микробиом уже имел признаки, характерные для диабета.

Чем сильнее были выражены ранние признаки инсулинорезистентности, тем заметнее становились изменения микрофлоры. Это говорит о том, что перестройка кишечного микробиома может происходить до того, как нарушения станут заметны при стандартной оценке уровня сахара.

Учёные считают, что анализ кишечного микробиома в будущем может дополнить существующие методы оценки риска диабета и помочь раньше выявлять людей, которым необходимы изменения в питании и образе жизни.

Лента ру

Другие новости