Как атомные часы стали эталоном времени и что их может заменить в будущем?

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.

Исследователи изучили данные из 156 стран за период с 2000 по 2022 год и пришли к такому выводу. Результаты их работы опубликованы в журнале The Lancet Global Health.

Учёные установили, что каждый дополнительный месяц с температурой выше 27,8 градуса приводит к росту доли физически неактивных людей примерно на 1,4. Этот эффект особенно заметен в странах с низким и средним уровнем дохода, где жара сильнее ограничивает возможности для занятий спортом и повседневной активности.

По прогнозам, к 2050 году уровень физической неактивности продолжит расти, особенно в тропических регионах. Это может стать причиной дополнительных сотен тысяч смертей ежегодно и привести к значительным экономическим потерям из-за снижения продуктивности и увеличения нагрузки на системы здравоохранения.

Авторы исследования подчёркивают, что проблема требует новых решений. Необходимо адаптировать города к жаре, создавать доступные кондиционируемые спортивные пространства и информировать население о рисках.

В противном случае изменение климата может стать не только экологической, но и серьёзной угрозой для глобального здоровья. Ранее учёные выяснили, что препарат метформин может ослаблять пользу физических упражнений.

В исследовании рассматривалось влияние веществ из шелковицы на кишечную микрофлору, воспалительные процессы и обмен веществ в печени. Статья опубликована в журнале Frontiers in Nutrition.

В ходе эксперимента на мышах с повышенным риском атеросклероза добавки с антоцианами шелковицы способствовали снижению уровня «плохого» холестерина и воспалительного маркера интерлейкина-1β. Кроме того, повышался уровень антиоксидантного фермента глутатионпероксидазы.

При этом менялся состав кишечной микрофлоры: увеличивалось количество бактерий, которые ассоциируются с более благоприятным метаболическим профилем, и уменьшалось число микроорганизмов, ранее связываемых с воспалением. Также в печени животных менялся уровень важных метаболитов.

Например, после приёма антоцианов снижались показатели АТФ и некоторых соединений, связанных с воспалительным ответом, а уровень глутамина, наоборот, повышался. Авторы считают, что именно за счёт таких изменений в обмене веществ и работе микробиоты шелковица может ослаблять факторы риска, которые связаны с атеросклерозом.

Исследователи подчёркивают, что работа проведена на животных, поэтому напрямую переносить результаты на человека пока рано. Однако данные указывают на то, что антоцианы шелковицы могут быть перспективным природным инструментом для снижения воспаления и коррекции нарушений обмена веществ.

Ранее стало известно, что дикая черника улучшает здоровье кишечника и сердечно-сосудистой системы.

В American Journal of Epidemiology (AJE) опубликованы результаты исследования, в котором анализировалась связь между финансовым благополучием и состоянием памяти у людей старше 50 лет. В работе использовались данные о 7 676 участниках, за которыми наблюдали на протяжении десяти лет.

Оказалось, что ухудшение финансового положения связано с более низкими показателями памяти и более быстрым когнитивным спадом. Люди, у которых заметно ухудшилось финансовое положение, демонстрировали скорость снижения памяти, соответствующую примерно дополнительным пяти месяцам старения в год.

Исследователи подчёркивают, что влияние оказывают не только уровень дохода, но и общий финансовый стресс: трудности с оплатой счетов, нехватка ресурсов и постоянное напряжение. Эти факторы могут перегружать когнитивные ресурсы, ограничивать доступ к медицинской помощи и снижать социальную активность.

Авторы исследования делают вывод, что поддержка финансового благополучия в среднем и пожилом возрасте может играть важную роль в сохранении когнитивного здоровья и снижении риска деменции. Ранее стало известно, что соблюдение диеты MIND замедляет возрастные изменения в мозге.

Для этого достаточно взять простой мазок из носа. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications (Nat Com).

Метод основан на анализе клеток из верхних отделов носа, где находятся обонятельные нейроны, напрямую связанные с мозгом. Учёные изучили активность тысяч генов в этих клетках и обнаружили характерные изменения, которые отличают людей с ранними признаками болезни Альцгеймера от здоровых.

В исследовании приняли участие 22 человека. Новый тест смог различить ранние и клинические стадии заболевания примерно в 81% случаев, включая тех, у кого ещё не было заметных когнитивных нарушений.

Процедура занимает всего несколько минут и проводится амбулаторно. Исследователи отмечают, что ключевое преимущество метода — возможность изучать «живые» нервные клетки.

Большинство существующих данных о болезни Альцгеймера получено из посмертных исследований. Новый метод открывает новые возможности не только для ранней диагностики, но и для оценки эффективности лечения на ранних этапах заболевания.