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.

Всемирная организация здравоохранения и Международное агентство по изучению рака считают, что электромагнитное загрязнение может быть опасным для человека. В России, в Томске, решили проверить эти предположения экспериментально.

Для исследования были выбраны крысы линии Вистар разного возраста: неполовозрелые 5–6 недель, взрослые 10–11 недель и пожилые 17–18 недель. Эта линия крыс рекомендуется ВОЗ для исследований физиологических реакций человека.

Целью учёных было определить, меняются ли общие характеристики крыс — масса тела, температура и когнитивные способности — под воздействием радиочастотного электромагнитного поля. Излучение действовало на крыс в течение пяти недель, что соответствует примерно четырём годам человеческой жизни.

За это время общие параметры физиологического состояния грызунов не изменились, что указывает на отсутствие боли, страха или стресса у животных. Однако при детальном изучении тканей мозга подопытных животных были обнаружены изменения в соотношении антиоксидантов и прооксидантов — веществ, влияющих на окислительный стресс клеток.

Это может привести к положительным последствиям, таким как появление новых способностей, или к отрицательным, таким как утрата существующих. Также возможен вариант, когда организм компенсирует все возможные нарушения.

Учёные также планируют провести серию экспериментов с участием самок крыс, чтобы выяснить, как излучение 5G влияет на потомство облученных родителей.

Учёные подсчитали, что мы съедаем около 5 граммов пластиковых частиц еженедельно — столько же весит кредитная карта. Многочисленные исследования показывают, что микропластик может быть токсичным и вызывать воспаление в органах.

Ранее считалось, что гематоэнцефалический барьер защищает мозг от токсинов и инфекций, но новые исследования говорят о том, что микроскопические частицы пластика могут проникать через него. Первое исследование, опубликованное в журнале Environmental Health, обнаружило частицы микропластика в мозге восьми из 15 человек, умерших от разных причин.

Наиболее распространённым типом обнаруженного пластика оказался полипропилен, используемый в упаковке, одежде и предметах домашнего обихода. Другое исследование показало, что микропластик может попадать в мозг через пищу и напитки.

Учёные изучили образцы мозга, печени и почек 51 человека и обнаружили в мозге до 30 раз больше микропластика, чем в других органах. Организация экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) выяснила, что до 65% микропластика в воздухе наших домов может поступать из одежды из синтетических волокон.

Ковры также названы источником микропластика, увеличивающим его количество в воздухе на 20%. Чтобы снизить воздействие микропластика, предлагается отказаться от синтетического постельного белья, заменить его на одеяла с натуральным наполнителем, таким как утиные или гусиные перья или целлюлозные волокна.

Также предлагается заменить пластиковые предметы мебели на деревянные с шерстяными подушками и отказаться от синтетической одежды. Влажная уборка может помочь снизить концентрацию микропластика в воздухе, в то время как сухая уборка менее эффективна.

Рекомендуется заменить пластмассовые разделочные доски на деревянные, так как доски из полиэтилена или полипропилена могут подвергать людей воздействию до 79,4 миллионов частиц микропластика в год.

Эти галактики оказались почти такими же массивными, как Млечный Путь. Открытие было сделано с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба и опубликовано в журнале Nature.

Для анализа галактик использовалась программа FRESCO, которая основана на спектроскопии NIRCam/grism. Это позволило получить точные данные о галактиках в ранней Вселенной.

Результаты исследования показывают, что звездообразование в этот период было намного более эффективным, чем считалось ранее. Это бросает вызов существующим космологическим моделям.

Учёные разработали новый подход, который позволяет систематически анализировать галактики с эмиссионными линиями в ранней Вселенной. Они использовали спектрограф NIRCam/grism, чтобы точно оценить расстояния до галактик и измерить их звёздные массы.

Это дало возможность изучить процессы роста галактик на самых ранних этапах космической истории. Исследователи назвали эти галактики «красными монстрами» из-за высокого содержания пыли, которая придаёт им характерный красный оттенок на изображениях телескопа.

Эти галактики оказались значительно более массивными и эффективно формировали звёзды, чем другие объекты в ранней Вселенной. Однако они были практически невидимы для предыдущих оптических наблюдений из-за сильного ослабления света пылью.

Открытие «красных монстров» указывает на необходимость пересмотра существующих моделей звездообразования. Будущие исследования с помощью телескопа Джеймса Уэбба и массива Atacama Large Millimeter Array помогут выяснить, какие уникальные процессы могли привести к столь эффективному росту этих галактик в ранней Вселенной.

Найдена она недалеко от Корбриджа, в графстве Нортумберленд, и проливает свет на 2000-летнюю культуру знаменитостей и сексуальной привлекательности. Фрэнсис Макинтош, куратор коллекции Стена Адриана в отделе английского наследия, назвала это место «абсолютно нетронутым» и выразила восхищение тем, что в Британии редко можно найти памятные вещи гладиаторов, но «найти такой хорошо сохранившийся и интересный экспонат — это замечательно».

По словам эксперта, эта прекрасно выполненная рукоятка ножа свидетельствует о том, насколько распространённой была культура знаменитостей, простиравшаяся вплоть до Стены Адриана на самом краю Римской империи. Макинтош также рассказала, что успешные гладиаторы становились знаменитостями и обладали сексуальной привлекательностью.

Она упомянула слухи о том, что женщины из высшего общества влюбляются в гладиаторов, а также о том, что кого-то оскорбляли, если его отцом или матерью был гладиатор. Рукоятка будет выставлена на всеобщее обозрение в 2025 году, что совпало с выходом фильма Ридли Скотта «Гладиатор II», который вышел спустя 24 года после выхода оригинала, с Расселом Кроу в главной роли.

Новый фильм с Полом Мескалем в главной роли разделил мнения критиков: The Guardian назвала его «захватывающим», а The Times — «унылым». Однако для некоторых специалистов по римской истории это вопрос точности, и некоторые сцены вызывают недоумение, например, гладиатор верхом на носороге и Колизей, заполненный водой и акулами.

Кэтлин Коулман, специалист по классической борьбе, рассказала Би-би-си, что римляне вообще не были знакомы с акулами как со зверями. Макинтош также рассказала, что бойцы не всегда сражались насмерть, так как подготовка гладиатора — это огромные инвестиции, и они не могут умирать каждый раз.

На рукояти ножа из реки Тайн изображён гладиатор, известный как секутор — мускулистый боец, который носил тяжёлое снаряжение, включая большой щит, тяжёлый шлем с ограниченной видимостью и меч. Секутора обучали сражаться с гладиатором под названием ретиарий — более ловким и необременительным бойцом, который носил сеть, трезубец и кинжал.

Ретиарий сражался с открытым лицом, что означало, что на эту роль часто выбирались самые красивые мужчины. Бои гладиаторов обычно завершали развлекательный день, который начинался с охоты на животных и сопровождался казнями заключённых.

На объекте из реки Тайн изображён левша, что необычно, поскольку считалось дурной приметой. Макинтош предположила, что это может указывать на то, что это очень специфический гладиатор, потому что гладиаторы были знаменитостями в римском мире.

Остаётся загадкой, как сувенир оказался в реке. Макинтош предполагает, что он мог выпасть из чьего-то кармана или быть выброшенным.

Компания English Heritage заявила, что планирует выставить этот сувенир в римском городе Корбридж в 2025 году вместе с другими находками из Тайн.