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.

Это выяснили исследователи, чья статья опубликована в журнале Neurology. В эксперименте участвовали 1939 человек со средним возрастом 80 лет, за ними наблюдали восемь лет.

Учёные анализировали, насколько интеллектуально активны были участники в детстве, среднем возрасте и старости — от чтения книг и изучения языков до посещения библиотек и регулярных занятий письмом и играми. За время эксперимента у 551 человека развилась болезнь Альцгеймера, а у 719 — лёгкие когнитивные нарушения.

У людей с самым высоким уровнем интеллектуальной активности риск болезни Альцгеймера оказался на 38 процентов ниже, а лёгких когнитивных нарушений — на 36 процентов ниже по сравнению с группой, где была минимальная умственная нагрузка. Более того, у них развитие заболевания в среднем откладывалось на пять лет, а когнитивные нарушения появлялись примерно на семь лет позже.

Авторы считают, что разнообразные интеллектуальные занятия в течение жизни могут помочь сохранить память и мышление даже при возрастных изменениях мозга. Учёные также подчёркивают, что поддержка образовательных и культурных программ может стать одним из способов профилактики деменции в будущем.

Ранее стало известно, что обычная сезонная вакцинация от гриппа может играть роль в профилактике деменции.

Исследователи, опубликовавшие свою работу в журнале Frontiers in Nutrition, подчёркивают, что важен не просто отказ от мяса, а состав ежедневного меню. В эксперименте участвовали 190 092 человека среднего и старшего возраста из базы данных UK Biobank, у которых на старте наблюдений не было сердечной недостаточности.

За 13 лет зафиксировали 4351 новый случай заболевания. Учёные анализировали питание участников по трём индексам: общему растительному, «здоровому» и «нездоровому».

К здоровым растительным продуктам отнесли овощи, фрукты, цельные злаки, бобовые и орехи. К менее полезным — рафинированные злаки, сладости, десерты и другие сильно переработанные продукты, даже если они не содержат мяса.

Результаты показали, что у участников с высоким уровнем потребления качественных растительных продуктов риск развития сердечной недостаточности был на 16 процентов ниже по сравнению с теми, кто придерживался такого рациона в наименьшей степени. В то же время питание с преобладанием менее полезных растительных продуктов повышало риск на 11 процентов.

Авторы исследования подчёркивают, что растительное питание само по себе не гарантирует защиты от сердечной недостаточности. Для профилактики этого заболевания важно выбирать правильные продукты и обращать внимание на степень их обработки.

Рацион, основанный на овощах, фруктах и цельных злаках, может оказаться более благоприятным для сердца в среднем и пожилом возрасте.

В эксперименте на мышах это вещество уменьшило интенсивность воспаления кишечника, которое было вызвано декстран-сульфатом натрия — общепринятым способом моделирования язвенного колита. Статья с результатами опубликована в журнале Food amp; Function (Famp;F).

У мышей, получавших добавку, увеличилась масса тела, улучшился индекс активности заболевания и длина толстой кишки — это важные показатели тяжести колита. Также снизились уровни провоспалительных цитокинов, а структура слизистой оболочки кишечника восстановилась: выросло количество бокаловидных клеток, которые отвечают за выработку защитной слизи.

Эффект оказался связан с воздействием на микробиоту кишечника. Из-за арабиноксилана менялся состав кишечных бактерий: увеличивалась доля потенциально полезных родов, таких как Bacteroides, Roseburia, Akkermansia, Ligilactobacillus и Parabacteroides.

В то же время уменьшалось количество бактерий, которые ассоциируются с воспалением, включая Clostridium, Enterococcus и Escherichia-Shigella. Авторы работы подчёркивают, что это доклиническое исследование на животных, но результаты указывают на то, что пищевые волокна из растительного сырья могут стать дополнительным подходом к поддержке кишечника при воспалительных заболеваниях.

Ранее учёные выяснили, что природное соединение из горькой дыни ослабляет алкогольное повреждение печени.

Это открытие опубликовано в журнале Science Translational Medicine (STM). Северо-Западный университет выяснил, что опасная форма белка амилоида — амилоид-бета 42 — начинает накапливаться внутри синаптических пузырьков нейронов, которые участвуют в передаче сигналов между клетками.

Леветирацетам вмешивается в этот процесс, замедляя «переработку» белков в нейроне и предотвращая образование токсичных фрагментов. Исследователи проверили действие препарата на животных моделях, культивируемых человеческих нейронах и тканях мозга людей с синдромом Дауна — группы с высоким риском раннего развития болезни Альцгеймера.

Во всех случаях препарат снижал образование амилоида-бета 42. Анализ клинических данных показал, что у пациентов с болезнью Альцгеймера, принимавших леветирацетам, когнитивное ухудшение прогрессировало медленнее.

Авторы подчёркивают, что препарат потенциально может быть эффективен только на самых ранних стадиях — задолго до появления симптомов. После развития деменции изменения в мозге становятся необратимыми.