• 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

Защити тротуар от грязи
Бордюрные камни, которые устанавливают вокруг газонов, защищают заасфальтированные или вымощенные плиткой, булыжником и так далее участки от размывания грунтом во время дождей или таяния снегов.

Однако при этом страдает плодородный слой, и приходится укладывать газонный матрас или новый грунт с семенами. Вымытый грунт загрязняет тротуары и автодороги, что создаёт дополнительные проблемы для коммунальных служб.

Сейчас для борьбы с этим явлением в основном понижают уровень грунта ниже бортового камня или устанавливают более высокий бордюр. Можно также скорректировать газон, сделав выемку грунта и уложив новый, уровень которого будет ниже.

Оба этих метода требуют много времени и средств. Изобретение новосибирца позволяет упростить и удешевить процесс.

Облицовочная накладка для бортового камня — это уголок с горизонтальной верхней частью и вертикальной тыльной частью. На ребре уголка расположен защитный барьер, образующий тупой угол с верхней частью.

Эта накладка эффективно защищает тротуары и автодороги от грязи с газонов, а газоны — от автомобильных загрязнений. Накладка легко вставляется между грунтом и тыльной частью бордюра так, чтобы верхняя часть легла на камень сверху.

Конструкция с наклонным защитным барьером более устойчива к резким ударам — рикошету камней или воды от машин и летящему от уборочной техники мусору. Автор изобретения отмечает, что такие накладки можно изготавливать из фиброцемента, керамики, ПВХ и других материалов.

Это позволяет не только упростить процесс укладки, но и сделать бордюр более красивым. Автор: Николай Акимов, Новосибирская область.

Московский комсомолец

Нейросеть
Препарат AD109 уменьшает нарушения дыхания во сне
В журнале American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine (AJRCC) опубликована работа учёных, которые сообщают об эффективности экспериментального препарата AD109 для лечения нарушений дыхания во сне у пациентов с обструктивным апноэ.

Стандартная терапия положительным давлением в дыхательных путях этим пациентам не подходит. В третьей фазе рандомизированного двойного слепого исследования приняли участие 646 человек с лёгкой, умеренной или тяжёлой формой апноэ, которые не могли или отказывались использовать PAP-терапию.

В течение 26 недель участники получали либо AD109 — комбинацию ароксибутинина и атомоксетина, либо плацебо. К концу исследования частота эпизодов апноэ и гипопноэ в группе препарата снизилась примерно на 44 % относительно исходного уровня, в то время как в группе плацебо снижение составило 18 %.

Препарат AD109 также улучшил показатели насыщения организма кислородом и снизил гипоксическую нагрузку. Однако исследователи не обнаружили значимого преимущества по уменьшению усталости.

Лечение сопровождалось побочными эффектами. Из-за них приём AD109 прекратили 21,2 % участников против 3,1 % в группе плацебо.

Чаще всего отмечались сухость во рту, тошнота, бессонница и затруднённое мочеиспускание. При этом серьёзных нежелательных явлений, связанных с лечением, зарегистрировано не было.

Ранее учёные выяснили, что сочетание бессонницы и апноэ сна повышает риск развития диабета второго типа.

Лента ру

Средиземноморская диета снижает риск рака поджелудочной железы
Специалисты, исследование которых опубликовано в журнале Frontiers in Nutrition, обнаружили связь между соблюдением средиземноморской диеты и снижением риска развития рака поджелудочной железы.

В анализ были включены 12 когортных исследований и два исследования типа «случай-контроль». Учёные сравнивали риск рака поджелудочной железы в зависимости от того, насколько строго участники придерживались средиземноморского рациона, богатого овощами, фруктами, цельными злаками, бобовыми, орехами, рыбой и растительными маслами.

Результаты показали, что у людей с наиболее высокой приверженностью средиземноморской диете риск рака поджелудочной железы был примерно на 10 процентов ниже, чем у тех, кто придерживался её меньше всего. Связь наблюдалась как у мужчин, так и у женщин.

Авторы предполагают, что потенциальный эффект может быть связан с большим количеством клетчатки, антиоксидантов и омега-3 жирных кислот, а также с влиянием такого питания на воспаление, чувствительность к инсулину и кишечную микробиоту. Однако все включённые исследования были наблюдательными, а общая достоверность доказательств по системе GRADE была оценена как очень низкая.

Поэтому пока нельзя утверждать, что именно средиземноморская диета непосредственно защищает от рака поджелудочной железы. Ранее учёные выяснили, что высокое потребление витаминов A, B6, D и E снижает риск развития колоректального рака.

Лента ру

Улучши контроль астмы с помощью ходьбы
Учёные, исследование которых опубликовано в журнале Pulmonology, выяснили, что увеличение количества шагов в течение дня может быть таким же эффективным дополнением к лечению астмы, как и специальные аэробные тренировки.

В эксперименте участвовали 52 человека в возрасте от 18 до 65 лет с неконтролируемой астмой средней или тяжёлой степени и низким уровнем физической активности. Часть участников дважды в неделю по 45 минут занималась на беговой дорожке под наблюдением специалистов, а другой части предложили постепенно увеличивать количество шагов в течение дня.

Эксперимент длился восемь недель, после чего за добровольцами наблюдали ещё четыре месяца. Обе стратегии улучшили контроль астмы, качество жизни и снизили симптомы тревоги и депрессии.

Значимого преимущества одного подхода перед другим учёные не обнаружили. В группе аэробных тренировок участники после программы проходили в среднем на 1537 шагов в день больше, чем до неё, а в группе обычной ходьбы — на 1126.

Исследователи считают, что увеличение повседневной ходьбы может стать более доступной альтернативой организованным тренировкам. Это не требует специального оборудования и постоянного наблюдения специалиста.

Однако физическая активность рассматривается только как дополнение к основной терапии. Пациентам с астмой необходимо продолжать принимать назначенные врачом препараты.

Ранее учёные доказали, что даже 10 минут очень медленного бега могут улучшить исполнительные функции мозга.

Лента ру

Другие новости