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.

Исследование опубликовано в журнале PLOS Medicine. Авторы изучили данные более 62 тысяч человек с деменцией и сравнили их с контрольной группой без диагноза.

За 20 лет была проанализирована медицинская история участников, в результате чего выявлены 29 состояний, связанных с повышенным риском болезни. Среди них — инфекции, в том числе инфекции мочевыводящих путей и бактериальные инфекции.

Связь между инфекциями и деменцией оставалась значимой даже после учёта других факторов: сопутствующие заболевания объясняли лишь небольшую часть повышенного риска. При этом для ранней деменции (до 65 лет) зависимость оказалась ещё более выраженной — риск был связан сразу с несколькими типами инфекций, включая пневмонию.

Исследователи подчёркивают, что такие инфекции часто возникали за 5–6 лет до постановки диагноза, что может свидетельствовать об их роли в ускорении когнитивного снижения. Ранее стало известно, что регулярное приготовление еды дома снижает риск развития деменции у пожилых людей.

В скорлупе, зелёной оболочке и даже в «бракованных» орехах содержатся вещества, которые могут защищать организм от воспалительных процессов и окислительного стресса. Это было опубликовано в журнале Food & Function (F&F).

Авторы исследования изучили состав различных частей ореха и обнаружили, что концентрация биоактивных соединений в них может превышать уровень в ядре. Например, в скорлупе выявлено высокое содержание фенольных соединений, включая эллаговую кислоту и катехины — вещества, которые связывают с противовоспалительным и нейропротективным эффектом.

Зелёные орехи показали значительное содержание каротиноидов, в частности, β-каротина, который играет важную роль в защите клеток и поддержании иммунной системы. Ядро ореха является основным источником витамина E, известного своими антиоксидантными свойствами.

Исследователи считают, что такие результаты открывают новые перспективы для использования ореховых отходов — от пищевых добавок до косметики и упаковочных материалов. Учитывая, что до 70 процентов массы ореха обычно не используется, это может способствовать более устойчивому производству.

Ранее учёные выяснили, что употребление арахиса и грецких орехов улучшает качество сна.

В периоды похолодания фиксируется рост смертности от инфарктов, инсультов и других заболеваний сердца и сосудов. Эти выводы были опубликованы в American Journal of Preventive Cardiology (AJPC).

В рамках исследования учёные изучили данные из 819 регионов США, которые охватывают примерно 80 % взрослого населения страны, за период с 2000 по 2020 год. Минимальный уровень смертности был отмечен при температуре около 23 °C.

При отклонении от этого значения риск возрастал, но особенно заметно — при похолодании. По подсчётам авторов, из-за низких температур ежегодно происходит примерно 40 тысяч дополнительных смертей, связанных с сердечно-сосудистыми заболеваниями (это 6,3 % всех случаев).

В то же время жара приводит лишь к примерно 2 тысячам таких смертей. Эксперты связывают это с сужением сосудов, воспалительными процессами и повышенной нагрузкой на сердце.

В особой зоне риска находятся пожилые люди и пациенты с хроническими заболеваниями. Авторы подчёркивают, что при разработке мер в сфере здравоохранения необходимо учитывать не только влияние жары, но и потенциальные риски, связанные с холодной погодой.

Ранее учёные выяснили, что занятия спортом и дополнительные 11 минут сна снижают вероятность возникновения проблем с сердцем.

Речь идёт о генотипах ε3/ε4 и ε4/ε4, которые ассоциируются с повышенным риском болезни Альцгеймера. Исследование опубликовано в JAMA Network Open.

В эксперименте участвовали 2157 человек старше 60 лет, у которых на момент начала наблюдения деменции не было. За 15 лет у 296 из них развилось это заболевание.

Учёные отдельно проанализировали группу людей с вариантами APOE ε3/ε4 и ε4/ε4 — это примерно четверть всех участников. Именно у них более высокое потребление мяса оказалось связано с более благоприятными показателями когнитивного здоровья.

У носителей этих генетических вариантов высокое потребление мяса по сравнению с низким было связано с более медленным снижением когнитивных функций и примерно на 55 процентов более низким риском деменции. У участников с другими вариантами гена такой связи не выявили.

При этом более высокая доля переработанного мяса в рационе, наоборот, была связана с менее благоприятным прогнозом. Авторы подчёркивают, что исследование было наблюдательным и не доказывает прямую причинно-следственную связь.

Однако результаты показывают, что влияние питания на здоровье мозга может зависеть от генетических особенностей человека, и универсальные диетические рекомендации могут подходить не всем одинаково. Ранее учёные выяснили, что финансовые трудности ускоряют ухудшение памяти и когнитивное старение.