• Главная
  • 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

Связь ощущения старости и проблем со сном раскрыта
Эксперты из Национального фонда сна США провели исследование и выяснили, что у людей, которые ощущают себя старше, чем они есть на самом деле, чаще возникают проблемы со сном.

В ежегодной конференции SLEEP 2026 были представлены результаты этой работы. Учёные изучили данные 3177 взрослых участников эксперимента.

Им задали вопрос о том, на сколько лет они себя ощущают, а затем сопоставили ответы с показателями качества и регулярности сна, выраженности бессонницы и самочувствия в течение дня. Выяснилось, что те, кто чувствовал себя старше своих лет, гораздо чаще жаловались на бессонницу, нерегулярный режим сна и ухудшение самочувствия днём.

Связь между этими явлениями сохранялась даже после учёта таких факторов, как реальный возраст, пол, тревожность и депрессия. Кроме того, нарушения сна частично объясняли более низкие оценки собственного физического здоровья.

Авторы исследования считают, что ощущение преждевременной старости может быть связано с качеством сна. По мнению учёных, улучшение режима и качества ночного отдыха может не только положительно влиять на здоровье, но и помогать людям чувствовать себя моложе и энергичнее.

Ранее стало известно, что кофеин ухудшает качество сна, даже если спать восемь часов.

Лента ру

Черепно-мозговые травмы повышают риск смерти от рака мозга
Исследования показали, что существует связь между черепно-мозговыми травмами и повышенным риском смерти от рака мозга.

Учёные проанализировали данные более чем 20 тысяч пациентов и опубликовали результаты в журнале Neuroepidemiology. В работе рассматривались сведения о людях, которые перенесли черепно-мозговые травмы и проходили реабилитацию в США с 1987 по 2024 год.

Затем исследователи сравнили количество смертей от рака мозга в этой группе с ожидаемыми показателями среди населения с учётом возраста, пола, расы и периода наблюдения. Выяснилось, что люди с черепно-мозговыми травмами умирали от рака мозга в среднем в 1,75 раза чаще, чем можно было ожидать.

Особенно высокий риск наблюдался у пациентов с огнестрельными ранениями головы — вероятность смерти от опухолей мозга в этой группе оказалась более чем в 14 раз выше. Повышенные показатели также были выявлены у людей с некоторыми формами осложнённых лёгких травм мозга.

Авторы исследования предполагают, что важную роль может играть длительное воспаление, которое развивается после повреждения тканей мозга и способно сохраняться годами. По мнению учёных, черепно-мозговую травму следует рассматривать не только как острую проблему, но и как фактор, который может влиять на здоровье в долгосрочной перспективе.

Лента ру

Защитите дом от шаровой молнии
На даче или в деревне дымоход необходимо закрывать, чтобы шаровая молния не проникла в дом через печную трубу.

Об этом сообщил РИА Новости ведущий научный сотрудник физического факультета МГУ Владимир Бычков. По его словам, шаровая молния может попасть в помещение из-за конвекции — она засасывается внутрь, влетает в комнату, а затем крутится, пока не уйдёт с потоком воздуха или не погаснет.

Физик посоветовал не пытаться поймать шаровую молнию или снять её на камеру, если вы её увидели. Нужно просто подождать, пока она не погаснет, что обычно занимает около 20 секунд.

При этом заряд такой молнии очень высок, и при несоблюдении мер безопасности встреча с ней может привести к летальному исходу. Ранее сообщалось, что вероятность встретить шаровую молнию в Московском регионе очень мала.

Лента ру

Исследователи изучили экосистемы желобов
В ходе российско-китайской экспедиции в Курило-Камчатском и западной части Алеутского желобов Тихого океана учёные Национального научного центра морской биологии им.

А. В.

Жирмунского ДВО РАН и Института глубоководных наук и инженерии Китайской академии наук изучили уникальные донные экосистемы. На глубинах от 5660 до 6930 метров были обнаружены симбиотрофные гидробионты — водные организмы, получающие энергию за счёт симбиоза с другими организмами.

Это позволяет им выживать в условиях дефицита пищи или в экстремальных средах. Среди открытых глубоководных и наиболее многочисленных морских организмов учёные обнаружили тех, кто функционирует на основе хемосинтеза и метанотрофии.

Хемосинтез — это способ питания, при котором живые организмы создают органические вещества из углекислого газа, не используя солнечный свет, а за счёт химических реакций окисления неорганических соединений. Метанотрофия — это способность особых микроорганизмов (бактерий и архей) использовать в качестве единственного источника углерода и энергии газ метан.

Результаты совместного исследования были опубликованы в журнале Zoologischer Anzeiger — A Journal of Comparative Zoology. Исследование проводилось на борту научно-исследовательского судна Tan Suo Yi Hao с использованием пилотируемого подводного батискафа «Fendouzhe», название которого переводится с китайского языка как «Борец» (или «Труженик»).

Авторы статьи — Геннадий Каменев и Чжао-Мин Гао — сообщили, что вид моллюсков под названием Abyssogena phaseoliformis впервые был обнаружен в западной части Алеутского желоба. Вид Calyptogena fossajaponica оказался неизвестен учёным, и после молекулярно-генетических исследований биологи пришли к выводу, что он относится к новому, ещё не описанному в биологии роду.

Учёные обнаружили в западной части Алеутского желоба огромные скопления моллюсков, располагающихся примерно по 300 особей на квадратный метр. Оказалось, что среди других видов донных сообществ (многощетинковых трубчатых червей, равноногих раков и актиний) открытые виды моллюсков доминируют.

Например, Abyssogena phaseoliformis с длиной раковины до 222 миллиметров насчитывается до нескольких десятков тысяч особей на глубинах около 6000 метров. Идентификация двух видов моллюсков была проведена с помощью анализа ДНК.

Кроме того, исследователи дали полное описание морфологии раковины и общей анатомии тела этих недостаточно полно исследованных видов. Эта работа дополнила знания о биоразнообразии и экологии самых глубоководных частей Тихого океана, доказав, что они не являются необитаемыми.

Московский комсомолец

Другие новости