• 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

Свяжи ксантелазмы с риском инфаркта и инсульта
Специалисты, чья статья опубликована в журнале Atherosclerosis, выяснили, что желтоватые бляшки вокруг глаз, или ксантелазмы, могут свидетельствовать о повышенном риске инфаркта и инсульта.

Исследователи из Стэнфордского университета изучили медицинские данные 17 925 пациентов с ксантелазмами и такого же количества людей без них. Ксантелазмы образуются из-за накопления холестерина и других жиров в клетках и могут появляться не только у людей с повышенным уровнем холестерина в крови.

В течение первого года после постановки диагноза инфаркт случился у 1% пациентов с ксантелазмами и у 0,35% в контрольной группе. Инсульт перенесли 0,95% пациентов с ксантелазмами и 0,3% в контрольной группе, транзиторную ишемическую атаку — 0,6% и 0,19% соответственно.

Повышенный риск сохранялся и спустя пять, и спустя десять лет. Связь наблюдалась независимо от уровня жиров в крови.

Авторы подчёркивают, что ксантелазмы сами по себе не вызывают инфаркт или инсульт, а могут быть внешним признаком скрытых сердечно-сосудистых проблем. Появление таких образований может стать поводом для проверки уровня холестерина, артериального давления и других факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний.

Ранее учёные выяснили, что статины снижают риск инфаркта и инсульта на 30% у людей старше 70 лет.

Лента ру

Продукты защищают ДНК от загрязнения воздуха
Учёные из журнала Air Quality, Atmosphere & Health (AQAH) выяснили, что определённые продукты средиземноморской диеты могут уменьшать повреждения ДНК, вызванные мельчайшими частицами загрязнённого воздуха.

В исследовании рассматривались йогурт, яблоки, лимоны, персики, киви, брокколи, лук и помидоры. Защитное действие этих продуктов проверяли на бактериях и трёх линиях человеческих клеток — лёгких, печени и кишечника.

Клетки подвергали воздействию частиц PM0.5, которые могут проникать в ткани и вызывать окислительный стресс и повреждение генетического материала.

Йогурт продемонстрировал наиболее выраженный эффект, снижая повреждение ДНК клеток лёгких примерно на 90% в некоторых экспериментах. Помидоры и томатное пюре также показали значительный защитный эффект, а в отдельных клеточных моделях — яблоки, персики и лук.

Йогурт оказался наиболее эффективным в подавлении мутагенного действия частиц в тестах на бактериях. Однако исследование проводилось только на бактериях и клеточных культурах, а использованные дозы и способы обработки продуктов не соответствуют обычному питанию человека.

Поэтому результаты не доказывают, что употребление этих продуктов способно защитить людей от последствий загрязнения воздуха. Ранее учёные выяснили, что цельнозерновые продукты из овса и ячменя могут снижать риск проблем с сердцем.

Лента ру

Нейросеть
Миндаль не уменьшает тревогу и депрессию
Учёные опровергли миф о том, что регулярное употребление миндаля помогает уменьшить симптомы тревоги и депрессии.

Их работа опубликована в журнале The Journal of Nutrition (JN). В рандомизированном контролируемом исследовании участвовали 84 человека со слабыми или умеренными симптомами тревоги и депрессии, средний возраст которых был 25 лет.

В течение 12 недель одна группа ежедневно съедала 56 граммов миндаля, а контрольная — другой перекус с аналогичной калорийностью. По итогам эксперимента учёные не обнаружили значимой разницы между группами по уровню тревоги и депрессии.

Миндаль также не повлиял на состав кишечной микробиоты и концентрацию короткоцепочечных жирных кислот. Кроме того, употребление миндаля снизило частоту твёрдого стула, но не повлияло на другие желудочно-кишечные симптомы.

Авторы исследования пришли к выводу, что употребление орехов в течение 12 недель оказывает ограниченное влияние на психическое состояние людей с лёгкими и умеренными симптомами тревоги и депрессии. Возможные эффекты требуют дальнейшего изучения.

Ранее учёные выяснили, что регулярное употребление орехов связано с меньшим риском развития гипертонии.

Лента ру

Нейросеть
Улучшают ли газеты когнитивные функции?
Учёные, чья работа опубликована в журнале Frontiers in Aging, выяснили, что регулярное чтение газет может улучшать когнитивные функции и поддерживать активность людей старшего возраста.

В рандомизированном контролируемом исследовании участвовали 63 человека от 60 лет, которые ранее не выписывали газеты. Одним участникам предложили читать газету не менее четырёх дней в неделю, а контрольная группа этого не делала.

Эксперимент длился 26 недель, и состояние участников оценивали с помощью тестов на когнитивные способности, настроение и повседневную активность. Через полгода группа, читавшая газеты, показала значительно лучшие результаты по тесту MoCA, который используют для оценки когнитивных функций.

Разница между группами составила 1,47 балла. У этих участников также уменьшились симптомы депрессии и повысился показатель жизненной активности и мобильности.

По другому тесту когнитивных функций, MMSE, наблюдалась тенденция к улучшению, но она не достигла статистической значимости. Авторы считают, что чтение газет может быть простым и недорогим способом интеллектуальной стимуляции в пожилом возрасте.

Ранее стало известно, что насыщенная социальная жизнь сохраняет когнитивное здоровье у пожилых людей.

Лента ру

Другие новости