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.

Новый метод загрузки лекарств в экзосомоподобные наночастицы позволяет достичь показателя в 85% доставляемого действующего вещества, в то время как раньше этот показатель составлял всего 5–9%. Об этом «Ленте.

ру» рассказали в пресс-службе университета. Основная сложность в области бионанотехнологий заключалась в том, что традиционные методы загрузки наночастиц приводили к разрушению их структуры и существенному снижению терапевтического эффекта.

Команда Сеченовского университета на протяжении нескольких лет работала над оптимизацией подхода, который позволил сохранить свойства носителей и значительно увеличить количество доставляемого препарата. Это создаёт предпосылки для разработки более эффективных версий уже известных противоопухолевых лекарств.

Особенность новой платформы — таргетная доставка. Экзосомоподобные наночастицы преимущественно накапливаются в опухолях и метастазах, что снижает воздействие на здоровые ткани и уменьшает системную токсичность.

Это имеет большое значение для лечения онкологических заболеваний на поздних стадиях, когда стандартная химиотерапия часто оказывается недостаточно эффективной и тяжело переносится пациентами. Эффективность технологии была подтверждена в экспериментах на моделях рака молочной железы и меланомы — как на клеточных культурах, так и у животных.

Сейчас исследователи определяют наиболее перспективные клинические направления для перехода к доклиническим и клиническим испытаниям. Ранее учёные продемонстрировали, что ультразвук в сочетании с вибрирующими наночастицами может повышать эффективность химиотерапии.

В журнале American Psychologist (AP) было опубликовано исследование, согласно которому нецензурная лексика помогает людям прикладывать больше усилий во время физических упражнений. В экспериментах участвовали почти 200 добровольцев в возрасте от 18 до 65 лет.

Они выполняли силовое упражнение — подъём тела на руках из положения сидя — одновременно повторяя либо ругательное слово, либо нейтральное. В варианте с бранью участники удерживали нагрузку значительно дольше.

Анализ психологического состояния показал, что ругань повышает уровень уверенности, вовлечённости и позитивных эмоций, а также снижает отвлекаемость. Авторы исследования считают, что такие слова помогают «снять внутренние тормоза» и перейти в более активное, мобилизованное состояние.

Исследователи подчёркивают, что эффект не связан с физиологическим допингом, а является простым психологическим механизмом. По мнению авторов, ругань можно рассматривать как «доступный и бесплатный способ кратковременно усилить физическую отдачу», однако для более глубокого понимания механизма необходимы дополнительные исследования.

Ранее стало известно, что продукты с высоким содержанием природных нитратов, в частности свекольный сок, могут способствовать поддержанию физической формы.

В исследовании, опубликованном в журнале Science Advances (Sci Adv), говорится, что посещение соляриев почти втрое увеличивает риск развития меланомы и вызывает мутации ДНК по всей поверхности кожи, даже на участках без родинок. Исследователи проанализировали данные более 32 тысяч пациентов и выяснили, что меланома развивалась у 5,1% людей с историей использования соляриев, в то время как в контрольной группе этот показатель составил 2,1%.

Риск оставался в 2,85 раза выше даже после учёта возраста, пола, солнечных ожогов и семейного анамнеза. Генетический анализ клеток кожи подтвердил, что у любителей соляриев почти вдвое больше мутаций, связанных с раком.

Учёных особенно насторожил тот факт, что у людей 30–40 лет, регулярно посещавших солярий, кожа на генетическом уровне выглядела «старше», чем у многих людей 70–80 лет без такого опыта. Более того, опасные мутации обнаруживались и на участках тела, обычно скрытых от солнца, что свидетельствует о широком и агрессивном воздействии искусственного ультрафиолета.

Авторы исследования подчёркивают, что накопленные мутации необратимы, а солярии уже признаны Всемирной организацией здравоохранения канцерогенами первого класса — наравне с табаком и асбестом. Учёные призывают ужесточить регулирование и как минимум полностью запретить искусственный загар для несовершеннолетних.

Речь идёт о белке CPT1a, уровень которого увеличивается естественным образом при стрессовой нагрузке на сердце. Исследование показало, что этот белок играет важную роль в поддержании функции сердечной мышцы.

Результаты работы опубликованы в журнале Circulation Research (CR). Исследователи проанализировали образцы человеческих сердец и провели эксперименты на животных моделях.

Они обнаружили, что при кардиомиопатии уровень CPT1a повышается, возможно, в качестве компенсаторного механизма. Когда уровень этого белка искусственно снижали, состояние сердца ухудшалось.

В то же время повышение уровня CPT1a с помощью генной терапии замедляло развитие сердечной недостаточности, даже если заболевание уже началось. Дополнительный анализ показал, что CPT1a не только выполняет метаболическую функцию, помогая сердцу более эффективно использовать энергию, но и подавляет активность генов, связанных с воспалением, рубцеванием ткани и гибелью клеток.

Эти процессы лежат в основе необратимого повреждения миокарда. Авторы подчёркивают, что полученные данные открывают путь к новому подходу в лечении сердечной недостаточности — не просто контролю симптомов, а вмешательству в механизм прогрессирования болезни.

В будущем такая генная терапия может стать альтернативой пожизненному приёму препаратов. Ранее учёные выяснили, что заболевания дёсен связаны с повышенным риском инфаркта, инсульта и других сердечно-сосудистых заболеваний.