• 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

Поддержи здоровье мозга питанием
Учёные из Университета Земмельвейса изучили результаты сотен научных исследований и пришли к выводу, что ягоды, зелёный чай, какао, кофе и оливковое масло первого отжима могут способствовать сохранению здоровья мозга с возрастом.

Их работа была опубликована в журнале Nutrients. В обзоре авторы изучили данные лабораторных исследований, экспериментов на животных, клинических испытаний и наблюдений за людьми.

Они уделили особое внимание полифенолам — природным соединениям, которые содержатся во многих продуктах растительного происхождения. Исследователи выяснили, что полифенолы могут уменьшать воспаление и окислительный стресс, защищать нервные клетки и поддерживать их нормальную работу.

Эти процессы важны для замедления возрастных изменений мозга и снижения риска нейродегенеративных заболеваний, включая болезнь Альцгеймера. Специалисты рекомендуют регулярно включать в рацион овощи, фрукты, бобовые, цельнозерновые продукты, рыбу и орехи.

Такой набор продуктов лежит в основе средиземноморской диеты и диеты MIND, которые считаются наиболее полезными для здоровья мозга. Учёные подчёркивают, что дело не в каком-то одном «суперпродукте», а в разнообразном питании с преобладанием растительной пищи.

Отдельные добавки или экстракты не принесут такой пользы, как полноценный и сбалансированный рацион. Пока не существует продуктов, способных гарантированно предотвратить болезнь Альцгеймера или деменцию.

Однако накопленные данные свидетельствуют о том, что длительное соблюдение здорового рациона может помочь сохранить когнитивные функции и поддержать здоровье мозга с возрастом.

Лента ру

Горячая йога уменьшает симптомы депрессии
Занятия горячей йогой могут помочь уменьшить симптомы депрессии.

Такой вывод сделали учёные после рандомизированного клинического исследования, результаты которого опубликованы в журнале Journal of Affective Disorders (JAD). В эксперименте участвовали 80 взрослых с умеренной или тяжёлой формой депрессии.

Они посещали занятия горячей йогой по 90 минут в течение восьми недель. Температура в помещении во время тренировок поддерживалась около 40,5 градуса Цельсия.

Участникам рекомендовали заниматься не реже двух раз в неделю. Анализ показал, что чем больше занятий, тем лучше состояние.

Каждое дополнительное занятие снижало выраженность депрессивных симптомов в среднем на 0,72 балла по клинической шкале. В среднем показатель выраженности депрессии снизился на 13,38 балла за время программы.

Эффект не зависел от возраста, пола, образования или приёма антидепрессантов. Люди, которые уже принимали лекарства, реагировали на занятия примерно так же, как и те, кто не принимал.

Горячая йога может сочетать в себе несколько полезных воздействий: физическую нагрузку, дыхательные упражнения, концентрацию внимания и прогревание организма. Это может уменьшать зацикленность на негативных мыслях, улучшать реакцию нервной системы на стресс и влиять на процессы, связанные с регуляцией настроения.

Авторы подчёркивают, что горячая йога пока не может считаться заменой антидепрессантам или психотерапии. Кроме того, такой вид нагрузки подходит не всем и требует соблюдения мер безопасности, включая достаточное употребление воды.

Лента ру

Связь плохого сна с работой мозга раскрыта
Учёные из Бингемтонского университета выяснили, что плохое качество сна может быть связано с изменениями в работе мозга, которые напоминают ранние стадии болезни Альцгеймера.

В исследовании, результаты которого опубликованы в журнале Neurobiology of Aging (NA), приняли участие более 1300 человек. Исследователи изучили снимки мозга взрослых разных возрастов и обнаружили, что последствия плохого сна зависят от возраста человека.

У молодых людей нарушения сна сопровождались повышенной активностью областей мозга, связанных с движением. Это может говорить о том, что организм не может полностью расслабиться перед засыпанием.

У людей старше 65 лет изменения оказались более серьёзными. У них нарушалась работа сетей мозга, отвечающих за память, внимание и мышление.

Особенно выраженной эта особенность была у женщин. У пожилых участниц с плохим сном учёные выявили аномально усиленную связь между двумя крупными нейронными сетями мозга — такой паттерн ранее наблюдали на бессимптомных, доклинических стадиях болезни Альцгеймера.

Кроме того, эти изменения были связаны с более низкими результатами тестов на память. Авторы исследования подчёркивают, что их работа не доказывает, что плохой сон вызывает нейродегенерацию.

Однако полученные данные указывают на то, что хронически плохой сон может быть важным ранним сигналом неблагополучия мозга и потенциально повышенного риска возрастного снижения когнитивных функций. Ранее учёные выяснили, что регулярное пребывание при ярком дневном свете помогает быстрее засыпать.

Лента ру

Обнаружены королевские реликвии
В 1931 году наводнение повредило собор, и под зданием пришлось проводить аварийные работы.

В ходе этих работ рабочие случайно наткнулись на королевские усыпальницы с останками и погребальными предметами Александра Ягеллона, короля Польши и великого князя Литовского, а также королев Елизаветы Австрийской и Барбары Радзивилл. Среди находок были три короны и другие знаки отличия, созданные специально для погребений, а не для коронаций.

Такие предметы особенно редки, поскольку коронационные регалии обычно переходили от одного монарха к другому, а погребальные украшения изготавливались для конкретного человека и почти всегда исчезали. В 1939 году, когда угроза войны нависла над Европой, церковное руководство спрятало наиболее ценные предметы собора в разных частях здания.

Королевские знаки отличия были помещены в железный контейнер, завёрнуты в газеты и запечатаны в укромной нише под собором. Планировалось вернуть их, как только опасность минует.

Однако последовала череда оккупаций, политических потрясений и институциональных изменений, и информация о местонахождении сокровищ бесследно исчезла. Часть сокровищницы была случайно обнаружена в 1985 году, когда рабочие, устанавливавшие вентиляционное оборудование, вскрыли другой участок стены.

Но королевских корон и погребальных предметов там не оказалось. Это привело к десятилетиям поисков, слухам и теориям о том, были ли они вывезены, уничтожены или украдены.

Сотрудник музея Алина Павасарите рассказала, что тысячи раз проходила мимо тайника, не подозревая, что за стеной скрываются бесценные реликвии. Специалисты сравнили сохранившиеся планы межвоенного периода с современными рисунками и рассказами очевидцев о тайниках военного времени.

В предполагаемые полости под собором была установлена эндоскопическая камера, которая после нескольких попыток обнаружила заблокированную нишу за бывшей лестничной клеткой. Так тайник был официально открыт.

Внутри находилась погребальная корона Александра Ягеллона и коллекция, связанная с Елизаветой Австрийской, включая её корону, цепочку, кольцо, надгробную табличку и уникальный медальон, созданный на основе золотой монеты в десять дукатов, отчеканенной в 1533 году с портретами Сигизмунда I Старого и Сигизмунда II Августа. Среди предметов Барбары Радзивилл были корона, скипетр, держава, три кольца, цепочка и две надгробные таблички, а также шесть серебряных табличек из часовни Святого Казимира, епископские знаки отличия, серьги, кресты и обетные подношения.

За восемь десятилетий, проведённых во влажной среде с высокой микробиологической активностью, предметы сильно пострадали — ржавчина от железной коробки и разложившаяся газета прилипли к их поверхностям, вызвав коррозию, пятна, трещины и деформацию. Реставраторы приняли сознательное решение оставить некоторые предметы в том состоянии, в котором они были извлечены, остановив только активное разрушение.

Это позволяет посетителям увидеть следы ржавчины, повреждённую упаковку и те самые десятилетия, проведённые под собором.

Московский комсомолец

Другие новости