• 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

Женьшень снижает давление у гипертоников
Учёные из Южной Кореи и Канады провели исследование, в ходе которого выяснили, что специально обработанный корейский женьшень может снижать артериальное давление у людей с начальной стадией гипертонии.

Они изучили действие двух препаратов на основе этого растения. Результаты их работы опубликованы в журнале Nutrients.

В клиническом исследовании участвовали 90 взрослых с повышенным артериальным давлением. Их случайным образом разделили на три группы: первая получала препарат белого женьшеня, вторая — красного, а третья — плацебо.

Эксперимент продолжался 12 недель. Оба препарата содержали повышенную концентрацию гинзенозида Rg3 — природного вещества женьшеня, которое влияет на тонус кровеносных сосудов.

Ежедневно участники получали около 40 миллиграммов этого соединения. Выяснилось, что у принимавших белый женьшень верхнее, или систолическое, давление снизилось в среднем на 7,27 миллиметра ртутного столба, а у получавших красный — на 9,86 миллиметра.

В группе плацебо этот показатель, напротив, вырос на 5,03 миллиметра. Нижнее, или диастолическое, давление также уменьшилось: на 5,27 миллиметра ртутного столба в группе белого женьшеня и на 6,32 миллиметра в группе красного.

Препараты женьшеня с повышенным содержанием Rg3 показали статистически значимые преимущества по сравнению с плацебо. По мнению авторов исследования, такие препараты могут стать дополнительным средством контроля артериального давления.

Ранее учёные заявляли, что своевременное лечение гипертонии может предотвращать более 518 тысяч смертей в год.

Лента ру

Улучшай кровообращение — помогай мозгу
Учёные издали работу в American Journal of Alzheimers Disease amp; Other Dementias (AJADD), где поделились результатами исследования нового метода лечения, направленного на улучшение кровообращения.

Этот метод показал свою эффективность в улучшении когнитивных функций и повседневной активности у пациентов с ранней стадией болезни Альцгеймера. В исследовании приняли участие 190 человек с лёгкими когнитивными нарушениями, связанными с болезнью Альцгеймера, или с лёгкой формой заболевания.

Участников разделили на две группы. Одна группа получала полноценную терапию методом наружной контрпульсации, а другая — имитацию процедуры.

Метод наружной контрпульсации предполагает использование специальных манжетов, которые ритмично сдавливают ноги, улучшая кровообращение. Участники проходили часовые процедуры несколько раз в неделю на протяжении шести месяцев.

Затем за их состоянием наблюдали ещё полгода. Выяснилось, что через 12–24 недели у пациентов, получавших полноценную терапию, показатели когнитивных функций и способности справляться с повседневными задачами были значительно лучше, чем в контрольной группе.

Положительные изменения сохранялись до конца годичного наблюдения, несмотря на прекращение лечения спустя шесть месяцев. Исследователи не обнаружили серьёзных побочных эффектов, связанных с устройством.

Авторы считают, что наружная контрпульсация может стать перспективным методом лечения ранней болезни Альцгеймера. Ранее стало известно, что приём пробиотиков может замедлять ухудшение некоторых когнитивных функций.

Лента ру

Оцени ИИ риск инсульта по ЭКГ во время сна
Искусственный интеллект способен анализировать работу сердца во время сна и оценивать риск инсульта и сердечно-сосудистых заболеваний на ближайшие десять лет.

К такому выводу пришли учёные из США под руководством специалистов Университета Эмори. Результаты их исследования опубликованы в журнале Sleep.

Нейросеть обучили на данных почти 16 тысяч человек, которым проводили электрокардиографию (ЭКГ) во время сна. Затем модель проверили на двух группах, включавших около 23 тысяч пациентов.

Оказалось, что для оценки риска достаточно данных одного электрода ЭКГ, закреплённого на груди. Искусственный интеллект анализировал изменения сердечного ритма во время сна и выявлял признаки, которые могут указывать на развитие заболеваний в будущем.

При повышении рассчитанного нейросетью показателя риска на одно стандартное отклонение вероятность инсульта увеличивалась на 19–40 процентов, риск сердечной недостаточности — на 69–133 процента, а фибрилляции предсердий — на 103–172 процента. Особенно информативной оказалась начальная стадия сна.

В этот период происходят быстрые изменения в работе нервной системы, которые могут делать скрытые нарушения сердечного ритма более заметными. По мнению авторов исследования, такой метод в будущем может помочь выявлять людей с повышенным риском инсульта и других сердечно-сосудистых заболеваний задолго до появления симптомов.

Лента ру

Исследуй риски тестостероновой терапии
Учёные из Медицинского колледжа Университета Дрекселя выяснили, что терапия тестостероном у женщин в постменопаузе значительно увеличивает риск сердечно-сосудистых заболеваний.

Результаты исследования были представлены на ежегодной конференции The Menopause Society (MS). Специалисты изучили медицинские данные более 6300 женщин старше 45 лет.

Они сравнили состояние здоровья участниц, получавших тестостерон, с показателями женщин, которые не проходили такую терапию. Средний период наблюдения составил почти три года.

Оказалось, что сердечно-сосудистые заболевания развились у 3,8% женщин, принимавших тестостерон, по сравнению с 0,5% в контрольной группе. Риск оказался примерно в восемь раз выше.

При этом исследователи учитывали возраст, курение, ожирение, диабет, гипертонию и другие факторы, которые могут влиять на здоровье сердца и сосудов. Связь сохранялась и при сравнении женщин, получавших тестостерон вместе с менопаузальной гормональной терапией, с теми, кто использовал только гормональную терапию.

Тестостерон иногда назначают женщинам после менопаузы для лечения выраженного снижения сексуального влечения. Однако его эффективность против других симптомов менопаузы пока не доказана.

Авторы исследования считают, что полученные результаты указывают на необходимость более тщательной оценки сердечно-сосудистых рисков перед назначением тестостерона. При этом исследование не доказало, что именно гормональная терапия стала причиной заболеваний.

Лента ру

Другие новости