• 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

Убивает пассивное курение
В 2023 году почти 1,7 миллиона человек преждевременно ушли из жизни из-за пассивного курения.

К такому выводу пришли учёные, результаты исследования которых опубликованы в журнале The Lancet Public Health. Специалисты изучили научные работы и данные популяционных исследований из 204 стран за период с 1990 по 2023 год.

Они выяснили, что в 2023 году более 2,7 миллиарда человек регулярно подвергались воздействию табачного дыма окружающих. Среди них — около 767 миллионов детей в возрасте до 14 лет.

Исследователи установили, что пассивное курение стало причиной примерно 1,66 миллиона преждевременных смертей. Больше всего случаев связано с ишемической болезнью сердца.

Дети оказались особенно уязвимы: по подсчётам учёных, пассивное курение стало причиной около 5,2 миллиона случаев инфекций дыхательных путей среди детей за один год. Хотя с 1990 года распространённость курения снизилась, общее число людей, подвергающихся воздействию табачного дыма, не уменьшилось.

Авторы исследования подчёркивают: безопасного уровня пассивного курения не существует, и оно остаётся особенно серьёзной проблемой для женщин и детей. Ранее учёные выяснили, что воздействие табачного дыма в раннем возрасте нарушает минерализацию зубной эмали.

Лента ру

Связь длительного сидения и риска развития рака
Учёные из Университета Глазго опубликовали в журнале PLOS Medicine результаты исследования, согласно которым каждый дополнительный час длительного сидения без перерывов повышает риск смерти от рака на 9 процентов.

В работе были проанализированы данные более 91 тысячи участников UK Biobank без онкологических заболеваний, средний возраст которых составлял 56 лет. В течение семи дней добровольцы круглосуточно носили устройства, которые фиксировали их физическую активность.

Затем за состоянием их здоровья наблюдали около 12 лет. Особое внимание исследователи уделили периодам непрерывного сидения продолжительностью от 30 минут.

Выяснилось, что каждый дополнительный час такого малоподвижного поведения в сутки связан с повышением риска развития рака на 3 процента, а риска смерти от рака — на 9 процентов. Для онкологических заболеваний, которые связаны с ожирением и диабетом второго типа, вероятность развития увеличивалась примерно на 5 процентов.

Сидение с регулярными перерывами, напротив, снижало риски: каждый час такого режима соответствовал уменьшению риска смерти от рака на 18 процентов и риска развития заболевания на 6 процентов. Исследователи подсчитали, что замена всего одного часа продолжительного сидения лёгкой физической активностью может уменьшить риск смерти от рака на 12 процентов.

Для этого не обязательно заниматься интенсивным спортом — пользу могут приносить даже короткие прогулки и другие простые способы регулярно вставать и двигаться. Ранее учёные выяснили, что продукты, богатые каротиноидами и витамином А, могут снижать риск рака желудка.

Лента ру

Найден наконечник копья
Учёные отметили, что наконечник копья стал первой находкой на месте древнего сражения за последние 50 лет.

Это событие произошло в год повторного обретения мощей великого князя Дмитрия Донского. Житель села Монастырщино Николай Барматин обнаружил уникальный предмет 600-летней давности во время рыбалки на мелководье.

Директор Государственного музея-заповедника «Куликово поле» Владимир Гриценко сказал, что даже неспециалисту было понятно: это наконечник копья, который использовали древние воины во время Куликовской битвы 8 сентября 1380 года. Подобные находки встречались учёным ранее, но наконечник копья на местах сражений — это редкость.

По словам Гриценко, наконечник копья — это материал, который доказывает, что Куликово поле имеет точную географическую привязку: это слияние Дона и Непрядвы, современное село Монастырщино. Реставрация наконечника показала, что предмет хорошо сохранился для шести сотен лет и имеет надёжные аналогии.

Заместитель директора Государственного музея-заповедника «Куликово поле» Евгений Столяров сообщил, что находка была сделана в июле. Уникальность её заключается в том, что обретена она почти одновременно с мощами Дмитрия Донского.

Наконечник был найден на северной периферии сражения, на броду реки Непрядва. Столяров отметил, что таких наконечников раньше не было.

Он интересен тем, что относится к так называемым наконечникам «с ушками» или с треугольными выступами внизу, у самого пера. Аналогичные раньше встречались только на золотоордынских поселениях XIV века.

Исполняющий обязанности Института археологии РАН Николай Макаров добавил, что поля сражения — очень сложный объект для изучения. «Большинство из них дают довольно скромные находки, и я поздравляю музей-заповедник с таким артефактом».

Справка «МК»: село Монастырщино — именно здесь хоронили погибших воинов Куликовской битвы. Здесь был построен и первый храм, посвящённый её героям.

Московский комсомолец

Семаглутид снижает частоту приступов астмы и обострений ХОБЛ
На конгрессе Европейского респираторного общества (ERS) в Барселоне учёные сообщили о том, что семаглутид, который широко используется для лечения ожирения и диабета второго типа, может снижать частоту приступов астмы и обострений хронической обструктивной болезни лёгких (ХОБЛ).

Исследования проводились на основе электронных медицинских карт жителей Великобритании. Были проведены четыре параллельных исследования, в каждом из которых участвовало от 20 до 22 тысяч человек, начавших принимать агонисты рецепторов GLP-1 или препараты сульфонилмочевины для лечения диабета.

Учёные отдельно анализировали частоту обострений у пациентов с астмой и ХОБЛ. Наиболее выраженный эффект был обнаружен у семаглутида.

Среди принимавших его людей частота приступов астмы была почти на 40 процентов ниже, а обострений ХОБЛ — примерно на 20 процентов ниже по сравнению с пациентами, получавшими другие сахароснижающие препараты. Учёные предполагают, что такой эффект может быть связан с противовоспалительным действием препаратов класса GLP-1 и улучшением метаболического здоровья.

Авторы считают, что семаглутид потенциально может приносить дополнительную пользу людям с ожирением или диабетом, которые также страдают заболеваниями дыхательных путей. Однако пока рано назначать препарат специально для лечения астмы или ХОБЛ.

Ранее стало известно, что метформин может увеличивать продолжительность здоровой жизни.

Лента ру

Другие новости