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 24 886 человек, которые перенесли рак до достижения 21 года. Результаты их работы были опубликованы в JAMA Network Open.

Выяснилось, что через 35 лет после первоначального диагноза менингиома была диагностирована у 2,3 % пациентов. Ключевым фактором риска стало облучение области головы: вероятность развития опухоли возрастала в зависимости от дозы радиации.

У пациентов, которые не подвергались такому облучению, риск был минимальным — всего 0,14 %. Помимо лучевой терапии, повышенный риск был связан с некоторыми видами химиотерапии, включая препараты платины, 6-меркаптопурин и интратекальное введение химиопрепаратов.

Женщины и пациенты, у которых рак был диагностирован в раннем детстве, также оказались более уязвимыми. Авторы исследования подчёркивают, что, несмотря на относительно невысокий общий риск, для отдельных групп он может быть существенным.

По их мнению, полученные данные помогут более точно определять пациентов, которые нуждаются в длительном и внимательном наблюдении во взрослом возрасте. Ранее учёные установили, что сочетание куркумина и ресвератрола эффективно в лечении меланомы.

Традиционное лечение включает хирургическое вмешательство, лучевую и химиотерапию, но даже после такого комплексного подхода опухоль часто рецидивирует. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Neuro-Oncology (JNO).

Исследователи считают, что глиобластома угнетает иммунную систему, снижая её способность эффективно бороться с раковыми клетками. Лабораторные эксперименты на животных показали, что ниацин может «перезапустить» ослабленные иммунные клетки и усилить их противоопухолевую активность.

Эти данные послужили основой для проведения клинического исследования I–II фазы с участием пациентов. Предварительный анализ данных 24 человек показал, что у 82% участников не наблюдалось прогрессирования заболевания в течение шести месяцев после начала терапии.

Это на 28% выше показателей, полученных в предыдущих исследованиях стандартного лечения. Учёные отмечают, что результаты пока предварительные, но они выглядят многообещающе для заболевания, при котором показатели выживаемости практически не меняются последние 20 лет.

Однако специалисты предупреждают, что высокие дозы витамина B3 могут быть токсичными и должны применяться только под строгим медицинским контролем. Ранее стало известно, что сочетание куркумина и ресвератрола эффективно в борьбе с меланомой.

Результаты исследования опубликованы в журнале Frontiers in Aging. Вещества PFNA и PFSA, которые часто встречаются в окружающей среде, стали предметом изучения.

Выяснилось, что повышенный уровень этих соединений в крови связан с признаками ускоренного эпигенетического старения — изменениями в ДНК, которые отражают биологический возраст, а не указанный в документах. PFAS применяются в производстве водоотталкивающих и грязеотталкивающих материалов, антипригарной посуды, упаковки для пищевых продуктов и пожарных пен.

Эти вещества могут проникать в организм через питьевую воду, еду и бытовую пыль, а выводятся они медленно, накапливаясь в тканях. Анализ данных более чем трёхсот человек старше пятидесяти лет показал, что воздействие PFNA особенно сильно связано с ускорением биологического старения у мужчин, а также у людей в возрасте от пятидесяти до шестидесяти четырёх лет.

PFAS также продемонстрировала неблагоприятную связь с маркерами старения. Авторы исследования подчёркивают, что эффект был более выражен в определённых группах, что указывает на возможные возрастные и половые различия в чувствительности к воздействию этих веществ.

По мнению учёных, полученные данные усиливают аргументы в пользу более строгого контроля за новыми PFAS. Кроме того, они подчёркивают важность использования эпигенетических маркеров при оценке экологических рисков для здоровья.

Ранее специалисты выяснили, что регулярное употребление кофе связано со снижением риска деменции.

У некоторых людей обнаружены наследственные вариации ДНК, которые увеличивают вероятность развития обоих заболеваний. Это стало известно благодаря исследованию, опубликованному в журнале Nature Communications (NC).

В работе было изучено свыше 1300 генетических вариантов, которые связаны с диабетом и контролем давления. Затем эти «генетические профили риска» были проверены на данных более чем 450 тысяч участников базы UK Biobank.

Учёные определили несколько биологических механизмов, которые способствуют формированию двойного риска. К ним относятся нарушения обмена веществ, сбои в функционировании бета-клеток поджелудочной железы, избыточное накопление жира и дисфункция сосудов.

Оказалось, что люди с определёнными наборами ДНК значительно чаще сталкиваются одновременно и с диабетом второго типа, и с гипертонией. При этом разные группы генов приводят к схожему клиническому результату, но через разные биологические пути.

Это объясняет, почему у одних пациентов осложнения развиваются быстрее, а у других — нет. Авторы исследования считают, что в будущем генетическая информация может быть использована для более раннего выявления повышенного риска.

Поскольку наследственные факторы остаются стабильными на протяжении всей жизни, их учёт может помочь врачам заранее определить вероятность «двойного удара» по сердечно-сосудистой системе и разработать более персонализированную стратегию наблюдения и профилактики. Ранее стало известно, что воздействие загрязнённого воздуха увеличивает риск высокого давления у детей.