• 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

Нейросеть
Ожидаются сильные магнитные бури
Лаборатория солнечной астрономии Института космических исследований (ИКИ) РАН сообщила, что 2 июля на Земле ожидается мощная магнитная буря уровня G3.

Причиной станут последствия вспышки высшего балла X1.1, которая произошла на Солнце 30 июня.

Учёные предупреждают, что фронт от вспышечного взрыва достигнет Земли 2 июля в диапазоне с 21:00 до 00:00 по московскому времени. Геомагнитная буря не достигнет экстремальных значений: категорий G4 (очень сильная) или G5 (экстремальная) ожидать не стоит.

Однако возмущения уровня G3 — сильные бури — практически неизбежны. При этом радиационные штормы высшей категории на Земле не прогнозируются, отмечают специалисты.

Предстоящая буря станет самой сильной с марта текущего года. Вспышка балла X1.

1 произошла в 23:50 мск 30 июня и была зарегистрирована в активной области 4475. Магнитные бури — это возмущения геомагнитного поля планеты, которые длятся от нескольких часов до нескольких суток.

Они возникают из-за воздействия ударных волн и облаков солнечной плазмы на магнитосферу Земли и могут влиять на работу электроники и самочувствие метеозависимых людей. Сейчас на Солнце продолжает действовать крупнейшая в текущем году активная область 4478.

Однако она пока не породила столь мощных событий, как область 4475. Автор: Ксения Аскерова.

Московский комсомолец

Океаны нагреваются
Температура на поверхности океана достигла рекордно высокого уровня, что вызывает опасения по поводу очередного всплеска экстремальной жары этим летом.

По данным службы по изменению климата Copernicus, опубликованным в среду, 21 июня температура за пределами полярных регионов превысила рекордно высокие значения, наблюдавшиеся в то же время в 2023 и 2024 годах. В сообщении предупреждается, что новый пик, вероятно, повлечёт за собой «последствия для погодных условий, глобального климата и морских экосистем», не в последнюю очередь потому, что он совпадёт с самыми ранними фазами явления Эль-Ниньо, которое, по прогнозам, будет самым сильным за последние десятилетия.

Когда в 2023 году был установлен предыдущий океанский рекорд в июне, учёные назвали эти тенденции «тревожными», «ужасающими» и «безумными», поскольку они настолько превзошли их ожидания. Это предвещало Эль-Ниньо и период разрушительной глобальной жары, наводнений и штормов.

В настоящее время рекорд 2023 года превзойден, и на большей части земного шара вновь наблюдается тревожное повышение температуры. В прошлом месяце Великобритания и многие другие страны Европы страдали от жары на фоне новых рекордных значений температуры, в то время как в Антарктиде наблюдались беспрецедентно тёплые зимние условия.

Хотя основное внимание обычно уделяется температуре суши, океаны дают более полную картину того, насколько сильно климат выходит из равновесия в результате антропогенного потепления. На температуру поверхности влияют солнечная радиация, водные течения и накопление тепла в глубинах, указывает The Guardian.

Океаны поглощают более 90% избыточной энергии в системе Земли, что в основном вызвано сжиганием ископаемых видов топлива, таких как нефть, уголь и газ. Генеральный секретарь ООН Антониу Гутерриш предупредил, что «Земля выходит за свои пределы».

Карло Буонтемпо, директор Европейского центра среднесрочных прогнозов погоды Copernicus, предупредил, что это может указывать на начало нового этапа, который снова приведёт к неизведанным территориям: «При таких температурах океана и с Эль-Ниньо на горизонте мы, вероятно, увидим новые температурные рекорды в ближайшие месяцы». Служба Copernicus является частью космической программы ЕС, напоминает The Guardian.

Московский комсомолец

Нейросеть
Изучи влияние эмоций на диабет
Учёные изучили данные 438 взрослых с сахарным диабетом и пришли к выводу, что эмоциональное отношение к заболеванию может оказывать более сильное влияние на состояние людей, чем объективная тяжесть болезни.

Результаты исследования опубликованы в журнале Frontiers in Medicine. Выяснилось, что в развитие диабетического дистресса наибольший вклад вносят тревога, страх перед болезнью и склонность преувеличивать возможные последствия симптомов.

При этом восприятие тяжести заболевания не связано с уровнем психологического стресса. Были выделены три группы пациентов: с низкой, умеренной и высокой психологической нагрузкой.

Наибольший риск выраженного дистресса наблюдался у людей с длительным течением диабета и уже развившимися осложнениями. Авторы исследования считают, что пациентам с диабетом важно уделять внимание не только контролю уровня сахара в крови, но и своему психологическому состоянию.

Работа с тревогой и негативными мыслями о болезни может помочь улучшить качество жизни и облегчить повседневное управление заболеванием.

Лента ру

Нейросеть
Согласовывайте контакты с внеземными цивилизациями
Учёным рекомендуется согласовывать с ООН содержание ответов внеземным цивилизациям, как заявила Международная академия астронавтики (IAA).

В пресс-релизе академии отмечается, что решение об ответе на сигнал от разумной жизни за пределами Земли должно быть принято всем человечеством. Поэтому перед передачей сообщений необходимо проводить международные консультации, особенно через такие организации, как ООН, представляющие разнообразные интересы.

Это положение стало одним из ключевых в обновлённой декларации принципов по проведению астрономического поиска внеземного разума, принятой в 2026 году. Ранее астроном из Оксфордского университета в Великобритании Брайан Лаки рассказал о способах обнаружения древней инопланетной цивилизации.

Лента ру

Другие новости