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.

Результаты их исследования опубликованы в журнале Social Science & Medicine (SSM). В работе проанализированы данные 2763 человек старше 60 лет, и прослежено, как меняются их когнитивные функции с течением времени.

Особое внимание было уделено окружающей среде: наличию поблизости музеев, библиотек, медицинских учреждений, общественного транспорта и доступу к интернету. Для этого учёные использовали специальный индекс, который отражает «поддержку для мозга» со стороны городской инфраструктуры.

Выяснилось, что у людей, живущих в районах с большим количеством таких ресурсов, память и другие когнитивные способности снижались заметно медленнее. При этом на старте исследования различий между участниками не было — эффект проявлялся именно в динамике с возрастом.

Авторы объясняют результат тем, что развитая среда стимулирует умственную активность, социальные контакты и физическое движение. Всё это, как считают учёные, помогает дольше сохранять когнитивное здоровье.

Они отмечают, что развитие городской инфраструктуры может стать важным инструментом профилактики деменции и возрастных нарушений памяти. Ранее учёные выяснили, что нарушение обоняния может быть ранним маркером болезни Альцгеймера.

Это стало известно после публикации результатов клинического исследования в журнале Nature Medicine. В эксперименте участвовали 233 пациента с прогрессирующей формой болезни.

Одну группу лечили стандартной химиотерапией, а другой назначили ту же терапию в сочетании с препаратом эльраглутибом. Спустя год после начала лечения выживаемость составила 44% в группе, получавшей новый препарат, в то время как в группе со стандартной терапией этот показатель был равен 22%.

В среднем пациенты, принимавшие новый препарат, жили около 10 месяцев с момента начала лечения, в то время как при стандартной терапии этот срок составлял около 7 месяцев. Примерно 13% пациентов из группы с новым препаратом прожили два года, в то время как в контрольной группе таких случаев не наблюдалось.

Учёные объясняют положительный эффект тем, что лекарство помогает иммунной системе справляться с опухолью. Оно блокирует белок, который позволяет раку подавлять иммунный ответ.

Авторы исследования подчёркивают, что для подтверждения результатов необходимы более масштабные эксперименты, однако уже сейчас они считают полученные данные обнадёживающими. Ранее учёные выяснили, что у взрослых может быть обнаружена ранее не описанная форма анемии, которая может являться маркером развития рака.

Они опубликовали обзор в журнале Biomedicines после изучения 93 научных работ, посвящённых влиянию клюквы и её компонентов на здоровье полости рта. Вещества, содержащиеся в ягоде, подавляют рост бактерий, вызывающих кариес, и препятствуют формированию зубного налёта, который является одной из главных причин разрушения зубов.

Соединения клюквы также снижают воспаление дёсен и влияют на иммунный ответ, помогая организму бороться с инфекцией. Исследования показали, что они могут ослаблять разрушительные процессы при заболеваниях пародонта и даже препятствовать разрушению костной ткани вокруг зубов.

Учёные отмечают, что клюква обладает антиоксидантными свойствами и может защищать ткани зуба от повреждений, а также снижать вред от процедур отбеливания. В лабораторных условиях вещества из ягоды улучшали восстановление тканей и уменьшали активность грибков и бактерий.

Большинство данных получено в лабораторных экспериментах, а клинических исследований пока немного. Поэтому говорить о полноценном лечебном эффекте рано.

Однако результаты указывают на потенциал клюквы как основы для новых средств ухода за полостью рта, например, ополаскивателей или зубных паст. Ранее учёные выяснили, что регулярное употребление граната снижает риск кариеса.

К такому заключению пришли учёные, которые изучили данные более чем 600 тысяч человек. Результаты исследования опубликованы в журнале EClinicalMedicine.

Специалисты следили за изменением веса у мужчин и женщин в возрасте от 17 до 60 лет и сопоставляли эти данные с причинами смерти. Выяснилось, что наибольший риск связан с набором веса в возрасте 17–29 лет, а также с ранним развитием ожирения.

У людей, которые столкнулись с этими проблемами, вероятность смерти от различных причин была примерно на 70 процентов выше по сравнению с теми, кто не страдал ожирением. Повышенные риски были связаны сразу с несколькими группами заболеваний: сердечно-сосудистыми, онкологическими, диабетом второго типа, а также болезнями пищеварительной и мочеполовой систем.

Набор веса в более позднем возрасте тоже влиял на здоровье, но значительно слабее. Авторы исследования подчёркивают, что именно ранние изменения веса играют ключевую роль в долгосрочном прогнозе.

Они считают, что профилактика ожирения в молодом возрасте может стать одним из самых эффективных способов снизить риск развития тяжёлых заболеваний и увеличить продолжительность жизни.