• 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

Связывают дефицит витамина D с риском эпилепсии
В статье, опубликованной в журнале Frontiers in Nutrition, исследователи сообщили о связи между дефицитом витамина D и повышенным риском развития эпилепсии и судорожных приступов у людей с сахарным диабетом второго типа.

Учёные проанализировали медицинские данные взрослых с диабетом второго типа, которым в период с 2013 по 2023 год измеряли уровень витамина D. После сопоставления пациентов по основным характеристикам в исследование вошли две группы по 135 329 человек: с дефицитом витамина D и с нормальным его уровнем.

Наблюдение продолжалось до 12 лет. Эпилепсия или судорожные приступы были зарегистрированы у 1,10 процента пациентов с дефицитом витамина D и у 0,78 процента при нормальном уровне.

Учёные выяснили, что дефицит связан с повышением риска на 37 процентов. Для фокальной эпилепсии риск был выше на 40 процентов, генерализованной — на 42 процента, а трудно поддающейся лечению эпилепсии — почти в два раза.

Кроме того, чем выраженнее был дефицит витамина D, тем выше оказывался риск судорожных расстройств. Однако исследование было наблюдательным и не доказывает, что именно нехватка витамина непосредственно вызывает эпилепсию.

Авторы подчёркивают, что результаты не означают, что приём добавок витамина D способен предотвратить приступы.

Лента ру

Внедряй ИИ в образование
На форуме активно обсуждалась интеграция искусственного интеллекта и цифровых технологий в образовательную сферу.

Искусственный интеллект уже активно используется в управлении проектами, повседневных рабочих процессах и творческих задачах. В будущем предполагается переход от традиционных алгоритмов к агентным системам, которые смогут самостоятельно решать задачи без постоянного контроля человека.

Это повысит значимость таких компетенций, как целеполагание, принятие решений, критическое мышление и выбор оптимальных способов достижения результата при работе с ИИ. Герман Греф подчеркнул ключевую роль педагогов в образовательном процессе.

По его словам, учителя сохраняют центральное место в образовании, а цифровые технологии выступают в роли их помощников. Греф также отметил потенциал российских ИИ-разработок и подчеркнул их значимость для обеспечения технологического суверенитета страны.

«Учитель — это профессия, которая с каждым годом будет становиться только важнее. Именно учителя — архитекторы нашего будущего: они воспитывают поколение, которое завтра будет создавать будущее нашей страны.

Очень важно, что Сергей Кравцов принял решение уже в этом году начать внедрение ИИ в школах. Сбер готов предоставить технологии для помощи педагогам и школам, участвовать в разработке учебных и методических материалов», — сказал он.

Министр просвещения РФ Сергей Кравцов отметил, что информационные технологии становятся вызовом для системы образования, но подчеркнул, что ключевая роль в учебном процессе остаётся за учителем. Он добавил, что классическая образовательная модель не будет заменена, а цифровые инструменты должны служить поддержкой педагогам.

«Сегодня нужно подготовить школьников к использованию искусственного интеллекта, рассказать о возможностях, об угрозах, о рисках. Мы поддерживаем эту работу, и с 1 сентября в некоторых школах Московской области вводится отдельный урок.

А мы приняли решение, что нужно ввести курс «Искусственный интеллект и информационная безопасность». И вводим его со второй четверти наступающего учебного года для учащихся 5–11 классов.

Его смогут преподавать учителя математики, физики, информатики и другие педагоги», — заключил он.

Московский комсомолец

Минеральная вода улучшает работу кишечника
В статье, опубликованной в журнале Frontiers in Nutrition, исследователи рассказали о том, что ежедневное употребление минеральной воды с высоким содержанием магния и сульфатов может помочь при хроническом запоре.

Учёные провели рандомизированное двойное слепое исследование среди взрослых с таким диагнозом. В течение трёх недель участники эксперимента ежедневно выпивали один литр либо минеральной воды с высоким содержанием магния и сульфатов, либо воды с низкой минерализацией.

Общее потребление жидкости составляло не менее 1,5 литра в сутки. Через две недели у людей, получавших богатую минералами воду, частота дефекации увеличилась в среднем на 1,31 раза в неделю.

В контрольной группе этот показатель составил 0,34 раза. Особенно заметным эффект оказался у участников с умеренным и тяжёлым запором.

Кроме того, улучшение наступало быстрее: медианное время до ответа на лечение составило девять дней. В контрольной группе этот показатель был равен 16 дням.

Однако к концу третьей недели статистически значимой разницы между группами по частоте дефекации уже не наблюдалось. Авторы исследования считают, что минеральная вода с высоким содержанием магния и сульфатов может стать безопасным дополнительным способом облегчения хронического запора.

Однако её эффект оказался умеренным и наиболее заметным в первые недели употребления. Ранее учёные доказали, что облегчить симптомы хронического запора могут киви и ржаной хлеб.

Лента ру

Наблюдай новую звезду
В южном направлении на ясном ночном небе можно увидеть яркую белую звезду, которая появилась в ночь на 26 августа.

Без оптических устройств разглядеть её сложно, но небольшой бинокль с увеличением 40–50 крат поможет, даже если вы находитесь в городе. В бинокль или любительский телескоп можно увидеть созвездие Стрелы, в котором вспыхнула новая звезда.

Это созвездие состоит из четырёх звёзд, выстроенных в линию, и самая яркая из них — та, что появилась в минувшую среду. Виктор: «Давно, ещё пару веков назад астрономы поняли, что бывает два класса неожиданно вспыхивающих на небе звёзд: это новые и сверхновые.

Уже потом в XX веке пришло понимание физики этих процессов: сверхновая — это мощный взрыв звезды, которая гибнет, а новая — это та, что вспыхивает из-за термоядерного взрыва на своей поверхности и разлёта внешней оболочки, но сама сохраняется». Кирилл Соколовский, известный российский астроном, входит в международную группу учёных, ищущую транзиенты.

Транзиенты — это космические объекты или события, которые внезапно появляются, резко увеличивая яркость, а затем со временем затухают. Их ищут при помощи больших телескопов, которые снимают спектр звезды.

Виктор: «Новые возникают из звёзд-карликов, которые набирают энергию, притягивая вещество своего компаньона, то есть другой звезды. В какой-то момент эта энергия достигает критического уровня, и происходит термоядерный взрыв, вспышка водорода, в результате которой внешние оболочки звезды разлетаются, но сама она при этом сохраняется».

Виктор: «У нас есть всего несколько месяцев, чтобы полюбоваться ею. Со временем, после затухания именно этот карлик, когда он снова наберёт вещество у звезды-соседки, может вспыхнуть вновь.

Такая звезда будет называться „повторной новой“». Виктор: «Международная группа учёных, в которую входит Кирилл Соколовский, обнаружила новую звезду в созвездии Стрелы.

До вспышки она была маленькой тусклой звёздочкой, видимой с Земли только в крупный телескоп, как объект 20-й величины. Обнаружить её помог космический аппарат „Гайя“ (Gaia), космический телескоп оптического диапазона от Европейского космического агентства (ЕКА)».

Виктор: «Когда последний раз на небе вспыхивала такая новая звезда? Южному полушарию везёт больше — там новые звёзды наблюдают по нескольку раз в году».

Виктор: «Чтобы увидеть новую Стрелы, нужно в районе 21–22 часов развернуться на юг, навестись на Дельту Стрелы (рядом будет несколько звёзд) и в самом центре звёздной полоски или „строя“ будет сиять она. Смотреть лучше не слишком высоко и не слишком низко — созвездие восходит в это время примерно в середине неба».

Московский комсомолец