• 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

Оптимизируй потребление белка
В журнале Cell Press Blue (CPB) опубликован обзор более 350 научных исследований, согласно которому снижение потребления белка может оказывать положительное влияние на обмен веществ и замедлять старение.

Исследователи изучили данные экспериментов на животных, клинических испытаний и наблюдательных работ. Оказалось, что умеренное ограничение белка повышает чувствительность к инсулину, уменьшает воспаление, снижает количество жировой ткани и активирует механизмы долголетия.

Положительные эффекты иногда наблюдались даже без сокращения общей калорийности рациона. Ключевую роль в этих процессах играет гормон FGF21, уровень которого растёт при снижении потребления белка.

Этот гормон помогает организму более эффективно расходовать энергию, улучшает контроль уровня сахара в крови и уменьшает воспалительные процессы. Избыток некоторых аминокислот может активировать сигнальные пути, которые способствуют ускоренному росту клеток, развитию ожирения и возрастных заболеваний.

Авторы обзора подчёркивают, что полученные результаты не означают, что всем нужно сокращать количество белка. Беременным женщинам, пожилым людям и физически активным людям может потребоваться повышенное потребление белка.

Ранее учёные выяснили, что регулярные физические нагрузки защищают мозг от возрастных изменений.

Лента ру

Нейросеть
Наблюдай солнечное затмение в Москве
В Московском планетарии сообщили, что 12 августа в Москве можно будет наблюдать солнечное затмение на закате.

Частное затмение начнётся в 20:03 по московскому времени, наибольшая фаза придётся на 20:08, когда Солнце будет закрыто всего на один процент. Затмение завершится в 20:13 одновременно с заходом солнца за горизонт, предоставив горожанам всего девять минут для наблюдений.

Специалисты советуют использовать специальные фильтры для защиты глаз при наблюдении за затмением. В ночь с 12 на 13 августа ожидается ещё одно астрономическое событие — пик знаменитого метеорного потока Персеиды.

Кроме того, в ряд выстроятся шесть планет Солнечной системы. Астрономы рекомендуют выбирать для наблюдений площадки подальше от городской засветки.

Автор текста: Николай Шевченко.

Московский комсомолец

Улучшает ли миндаль качество сна
Учёные провели рандомизированное контролируемое исследование и выяснили, что ежедневное употребление миндаля может улучшить качество сна у взрослых с нарушениями сна.

Результаты исследования опубликованы в журнале Frontiers in Nutrition (Front Nutr). В эксперименте участвовали 175 человек в возрасте от 21 до 55 лет, которые жаловались на плохой сон.

В течение пяти месяцев одна группа участников получала миндаль ежедневно, а другая — перекус с аналогичной калорийностью. До и после исследования учёные оценивали качество сна с помощью опросников и полисомнографии, а также измеряли уровень мелатонина и другие биохимические показатели.

У участников, которые регулярно употребляли миндаль, субъективное качество сна оказалось выше, чем в контрольной группе. Они быстрее засыпали, реже просыпались ночью и оценивали эффективность своего сна как более высокую.

Кроме того, у них был ниже общий балл по шкале качества сна Питтсбургского университета, а уровень мелатонина — гормона, регулирующего цикл сна и бодрствования, — оказался выше. При этом объективные показатели сна, зарегистрированные с помощью полисомнографии, в большинстве случаев существенно не отличались между группами.

Авторы исследования подчёркивают, что миндаль не стоит рассматривать как средство лечения бессонницы, но его регулярное употребление может стать частью здорового рациона, который способствует улучшению качества сна, особенно у людей с лёгкими нарушениями.

Лента ру

Учёные создают технологию разрушения раковых клеток
Специалисты создали инновационную технологию для механического уничтожения раковых клеток, отказавшись от химиотерапии, лучевой терапии и операций.

Описание достижений опубликовано в журнале Advanced Science. В основе новой методики — молекулы аминоцианина, которые применяются в медицине как красители для визуализации тканей.

Под влиянием ближнего инфракрасного излучения они начинают вибрировать с частотой около 40 триллионов колебаний в секунду. Эти колебания разрушают мембрану злокачественной клетки, приводя к её гибели в течение нескольких минут.

В ходе лабораторных исследований метод показал впечатляющие результаты: уничтожение до 99% раковых клеток. Эксперименты на мышах с меланомой продемонстрировали, что половина животных избавилась от опухоли.

Исследователи подчёркивают, что использование инфракрасного света позволяет воздействовать на новообразования, расположенные глубоко в тканях и внутренних органах. Авторы отмечают, что технология пока не прошла клинические испытания на людях.

Однако они указывают на то, что метод основан на механическом разрушении клеток, а не на изменении их биохимии, что снижает риск развития устойчивости к лечению. Ранее сообщалось, что избыточный вес может стать причиной более 10% всех случаев рака.

Лента ру

Другие новости