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.

Результаты были опубликованы в журнале Frontiers in Nutrition. В эксперименте приняли участие 4666 взрослых жителей Кореи.

Учёные изучали взаимосвязь между употреблением кимчи и дислипидемией — нарушением жирового обмена, при котором в крови может повышаться «плохой» холестерин или снижаться «хороший» холестерин HDL. Особое внимание исследователей было уделено кимчи из пекинской капусты.

Анализ показал, что у мужчин, которые употребляли 1–2 порции такого кимчи ежедневно, риск повышенного общего холестерина был ниже. У женщин употребление 1–2 порций, а также трёх и более порций в день было связано с меньшим риском снижения уровня HDL — «хорошего» холестерина, который способствует защите сосудов.

Авторы исследования считают, что кимчи может быть полезным элементом рациона благодаря ферментации, клетчатке и биоактивным веществам, содержащимся в овощах. При этом они подчёркивают, что речь идёт не о лечении, а о возможной поддержке нормального уровня холестерина в рамках сбалансированного питания.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Medicine. Специалисты проанализировали данные о 18,7 миллиона новых случаев рака в 185 странах и обнаружили, что около 7,1 миллиона диагнозов были связаны с 30 модифицируемыми факторами риска.

Курение оказалось главной причиной — с ним связали 15,1 % всех случаев рака. На втором месте — инфекции, включая вирус папилломы человека и гепатиты, на третьем — употребление алкоголя.

Почти половину предотвратимых случаев составляют рак лёгких, желудка и шейки матки. Доля связанных с образом жизни и внешними факторами опухолей у мужчин оказалась значительно выше — 45,4 %, в то время как у женщин этот показатель составил 29,7 %.

Загрязнение воздуха, ожирение, недостаток физической активности и ультрафиолетовое излучение также заметно повышают риск развития рака. Авторы работы подчеркнули, что многие случаи заболевания можно предотвратить не только за счёт личных привычек, но и благодаря государственной политике: ограничению курения и алкоголя, вакцинации, улучшению экологии и развитию профилактических программ.

Соответствующие выводы опубликованы в научном издании npj Clean Air. В эксперименте участвовали 15 человек без проблем со здоровьем.

Каждому из них поочерёдно предоставляли возможность вдохнуть различные виды загрязнённого воздуха: выхлопные газы дизельных автомобилей, дым от древесины, испарения от приготовления еды и аэрозоли с лимоненом — веществом с цитрусовым ароматом, часто входящим в состав средств бытовой химии. Уже через час после начала эксперимента учёные зафиксировали изменения в работе дыхательной системы и когнитивных функциях участников.

Аэрозоли с лимоненом и древесный дым оказали наиболее заметное влияние на лёгкие. При этом различные типы загрязнений по-разному влияли на мозг: одни временно ускоряли скорость обработки информации, в то время как дизельные выхлопы одновременно проявляли признаки ухудшения исполнительных функций мозга, которые отвечают за концентрацию внимания и принятие решений.

Эксперты акцентируют внимание на том, что одинаковый уровень загрязнения не гарантирует одинаковый вред для организма. Важную роль играют источник и состав частиц, содержащихся в воздухе.

До этого сообщалось, что чрезмерное потребление сладкого негативно сказывается на памяти.

Это вещество, известное как PC1, представляет собой растительный полифенол, который ранее уже связывали с пользой для здоровья. Учёные выяснили, как именно PC1 влияет на мозг.

Оказалось, что это вещество улучшает пространственную память и работу мозга через молекулу microRNA-181a-5p, которая участвует в регуляции нейронных процессов. Кроме того, PC1 активирует выработку BDNF — белка, который играет важную роль в росте и защите нейронов, обучении и формировании памяти.

После приёма PC1 у животных усиливалась активность связанных с памятью сигнальных путей в гиппокампе — области мозга, отвечающей за обучение и запоминание. Авторы исследования отмечают, что PC1 плохо усваивается организмом, но даже при этом способен влиять на работу мозга через сложные сигнальные механизмы.

Учёные считают, что это открытие может помочь в разработке новых подходов для поддержки когнитивного здоровья и профилактики возрастных нарушений памяти.