• 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

Черника защищает клетки сердца
Китайские учёные провели лабораторный эксперимент и обнаружили в чернике полисахарид, который может защищать клетки сердечной мышцы от повреждений, вызванных нехваткой кислорода.

Результаты исследования опубликованы в журнале Frontiers in Nutrition. Специалисты выделили из черничной выжимки — остатков ягод после переработки — полисахарид BBPP80-1a.

Его действие проверили на клетках сердечной мышцы крыс. Чтобы смоделировать повреждение сердца, учёные сначала подвергли клетки недостатку кислорода, а затем восстановили его поступление.

Такой процесс может повреждать ткани, например, после восстановления кровоснабжения. Добавление полисахарида помогло защитить клетки.

Учёные выяснили, что вещество воздействует на молекулярные механизмы, связанные с выживанием клеток и их реакцией на стресс. Авторы исследования считают, что соединения из черничной выжимки могут стать основой для разработки новых средств защиты сердечной мышцы.

Однако пока эффект показан только на клетках, поэтому нельзя утверждать, что употребление черники способно предотвращать повреждения сердца у людей. Ранее учёные выяснили, что в листьях облепихи могут содержаться полезные для сердца и сосудов вещества.

Лента ру

Выяснили связь соевого масла с риском рака
Учёные провели анализ данных более чем полумиллиона человек и выяснили, что употребление соевого масла может быть связано с увеличением риска развития рака мочевого пузыря.

Исследование опубликовано в журнале Nutrients. В работе были объединены результаты 12 когортных исследований.

У людей, которые употребляли соевое масло, риск заболевания оказался примерно на 49 процентов выше, чем у тех, кто его не употреблял. Повышенный риск наблюдался как при умеренном, так и при высоком потреблении продукта.

При этом для сои в целом подобной связи учёные не обнаружили. Употребление соевых бобов, соевого молока и неферментированной соевой пасты также не было связано с повышенным риском рака в общей выборке.

Результаты исследования показали различия в зависимости от пола. У мужчин употребление соевого масла было связано с повышенным риском заболевания, а у женщин умеренное потребление соевых бобов, напротив, — со сниженным.

Авторы подчёркивают, что исследование показывает статистическую связь и не доказывает, что соевое масло непосредственно вызывает рак. Причины обнаруженной зависимости ещё предстоит установить.

Лента ру

Ледник Колка наступает
Институт географии РАН информирует о продолжающемся активном наступлении ледника Колка в Северной Осетии.

При сохранении текущей скорости ледник достигнет массива мёртвых льдов через пять-шесть лет. Это может вызвать микроподвижки и селевые потоки, как сообщает ТАСС.

В сентябре текущего года состоялась экспедиция, в рамках которой было установлено, что язык ледника продвинулся на 50 метров в сторону массива мёртвых льдов, который является «хвостом» ледника, оставшимся после катастрофы 2002 года. Геннадий Носенко, руководитель экспедиции, подчеркнул, что ситуация на Колке требует непрерывного мониторинга.

Он отметил, что этот объект является одним из наиболее непредсказуемых на Кавказе. Ранее альпинист Дмитрий Поляков, который находился в районе трагедии, поделился деталями схода лавины в Кабардино-Балкарии.

Лента ру

Связь лишнего веса с старением выявили учёные
Учёные из Университета Ювяскюля в Финляндии выяснили, что избыточный вес в подростковом возрасте может привести к ускоренному биологическому старению спустя десятилетия.

Об этом говорится в исследовании, опубликованном в International Journal of Obesity (IJO). В работе использовались данные участников многолетнего финского исследования, за которыми наблюдали около 40 лет.

Индекс массы тела (ИМТ) измеряли у участников в возрасте от 9 до 18 лет, а позднее оценивали их биологический возраст с помощью эпигенетических часов на основе изменений ДНК. Выяснилось, что более высокий ИМТ в подростковом возрасте был связан с более быстрым биологическим старением во взрослой жизни.

Особенно заметной связь оказалась у людей, которые одновременно имели высокий ИМТ и генетическую предрасположенность к нему. Дополнительный анализ с использованием менделевской рандомизации подтвердил возможную причинную связь между высоким ИМТ в юности и ускоренным старением.

При этом часть эффекта может объясняться сохранением лишнего веса во взрослом возрасте. Авторы исследования подчёркивают важность профилактики избыточного веса уже в детстве и подростковом возрасте.

Ускоренное биологическое старение, в свою очередь, связано с повышенным риском хронических заболеваний и преждевременной смерти. Ранее учёные выяснили, что сон дольше 8 часов также способствует ускорению старения организма.

Лента ру

Другие новости