• 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

Учёные выяснили влияние жареной пищи на лёгкие
Учёные провели эксперимент на мышах и выяснили, что употребление жареной и сильно переработанной пищи может негативно сказываться на состоянии лёгких.

Результаты исследования опубликованы в журнале Food amp; Function (Famp;F). Специалисты изучали влияние рациона с высоким содержанием конечных продуктов гликирования — веществ, которые образуются при взаимодействии сахаров с белками и жирами.

Их концентрация особенно велика в продуктах, подвергнутых интенсивной термической обработке, например жарке. У мышей, получавших такой рацион, были обнаружены повреждения лёгочной ткани и признаки системного воспаления.

В крови увеличилась доля эозинофилов и изменилось соотношение нейтрофилов и лимфоцитов — клеток иммунной системы. Кроме того, учёные зафиксировали изменения в составе бактерий, обитающих в лёгких.

Количество потенциально патогенных микроорганизмов возросло, а бактерий, которые могут участвовать в регуляции иммунных процессов, стало меньше. Анализ также выявил нарушения обмена веществ в лёгочной ткани, включая изменения, связанные с аминокислотами.

Это говорит о том, что особенности питания могут влиять не только на кишечник, но и на состояние дыхательной системы. Авторы исследования предположили, что длительное употребление пищи с высоким содержанием продуктов гликирования может негативно сказываться на здоровье лёгких.

Ранее стало известно, что кверцетин, содержащийся в цитрусовых, луке и гречке, способен замедлять рост рака лёгких.

Лента ру

Учёные нашли способ лечения колоректального рака
Учёные из разных стран нашли многообещающий метод борьбы с самым распространённым видом колоректального рака.

Они использовали комбинацию уже известных препаратов. Результаты их работы опубликованы в журнале Cancer Cell (CC).

Специалисты изучили почти две тысячи образцов опухолей пациентов с микросателлитно-стабильным колоректальным раком. Этот тип рака составляет около 80–85% всех случаев заболевания и плохо реагирует на некоторые современные методы лечения.

С помощью искусственного интеллекта учёные проанализировали генетические, белковые и метаболические особенности опухолей. Это помогло обнаружить новые механизмы роста раковых клеток и определить перспективные комбинации препаратов.

Например, лекарство траметиниб, которое уже применяют при других видах рака, в сочетании с дополнительными препаратами значительно замедлило рост опухолей и увеличило продолжительность жизни в лабораторных моделях. Авторы исследования считают, что их результаты могут помочь разработать более эффективные методы лечения рака кишечника с использованием уже существующих лекарств.

Однако исследования проводились на доклинических моделях, поэтому эффективность такого подхода у людей ещё предстоит подтвердить.

Лента ру

Снизь риск меланомы с персонализированной вакциной
Учёные провели международное клиническое исследование третьей фазы и выяснили, что персонализированная вакцина против меланомы в сочетании с иммунотерапией снижает риск возвращения заболевания или смерти на 42 процента после хирургического удаления опухоли.

Результаты исследования были представлены на конгрессе Европейского общества медицинской онкологии (ESMO 2026). В исследовании участвовали 1137 пациентов с меланомой высокого риска, которым ранее удалили опухоль.

Испытания проводились в 157 медицинских центрах по всему миру. Участники были разделены на две группы: одни получали стандартную иммунотерапию пембролизумабом, другие — тот же препарат в сочетании с экспериментальной вакциной интисмеран.

Вакцина создаётся индивидуально для каждого пациента на основе генетических особенностей опухоли. С помощью технологии мРНК иммунную систему обучают распознавать и уничтожать оставшиеся раковые клетки.

Результаты показали, что добавление вакцины снижало совокупный риск рецидива меланомы или смерти на 42 процента по сравнению с применением только пембролизумаба. Среди пациентов, у которых заболевание не возвращалось в первые шесть месяцев лечения, снижение риска достигало 58 процентов.

При этом вакцина не увеличивала частоту побочных эффектов пембролизумаба. Среди нежелательных реакций отмечались временная боль в месте инъекции, головная боль и озноб.

Авторы считают, что персонализированные вакцины могут стать новым подходом к лечению меланомы и потенциально других видов рака.

Лента ру

Расшифрована древняя ДНК Европы
Граветтианская культура представляла собой доисторическую цивилизацию охотников-собирателей, которая существовала на территории Европы примерно 34 000–25 000 лет назад.

Она известна своими уникальными инструментами и произведениями искусства. Археологи нашли доказательства того, что в граветтианский период люди поддерживали контакты по всей Европе.

Однако более ранние исследования показывали, что у жителей Восточной и Западной Европы были разные предки. В пещере Истуриц были найдены останки женщины, которые содержат самые древние из известных генетических данных по всему геному современного человека в юго-западной Европе.

Большая часть её предков была связана с западноевропейской родословной, но у неё также была родословная, связанная с населением Центральной и Восточной Европы. «Наши результаты показывают, что популяции Восточной и Западной Европы не были так генетически изолированы, как предполагалось ранее», — пояснил исследователь Пере Гелаберт.

«Поток генов на таких больших расстояниях добавляет новое измерение к нашему пониманию того, как были связаны популяции граветтиан». Учёные обнаружили сходные генетические признаки в ранее изученных останках человека из Ормессона, Франция.

Данные, наряду с археологическими находками, свидетельствуют о том, что пещера Истуриц могла быть местом встреч различных групп. ДНК из пещеры Чуфин на севере Испании указывает на то, что жители этого региона на протяжении тысячелетий вели свою западноевропейскую родословную.

В пещере Эль-Мирон, также на севере Испании, исследователи извлекли человеческую ДНК из отложений, возраст которых насчитывает 22 тысячи лет. «Осадочная ДНК позволяет нам восстанавливать генетическую информацию из периодов, когда человеческие останки отсутствовали», — прокомментировал автор исследования Рон Пинхаси.

«Это даёт нам возможность связать археологические слои с генетическими предками людей, населявших это место». ДНК из Эль-Мирона позволяет предположить, что его западноевропейские предки пережили Последний ледниковый период.

Полученные данные подтверждают идею о том, что Пиренейский полуостров служил убежищем, где люди могли выжить в суровых условиях. На юге Италии учёные изучили плод мужского пола, который, как полагают, является сыном женщины, останки которой были проанализированы в ходе более раннего исследования.

Его отец происходил из той же генетической группы, что и его мать, но его родители не были близкими родственниками. В целом, полученные данные свидетельствуют о том, что люди могли поддерживать связи со своими местными сообществами, а также общаться с группами на больших расстояниях.

В настоящее время команда изучает древнюю ДНК из пещерных отложений и белки, чтобы узнать, как современные люди впервые распространились по Европе, и их цель — понять, как люди взаимодействовали с хищниками в местах, где сохранилось очень мало останков.

Московский комсомолец

Другие новости