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.

Эта технология позволяет преодолеть гематоэнцефалический барьер — естественную защиту мозга, которая зачастую снижает эффективность традиционного лечения, как сообщили в пресс-службе университета «Ленте.ру».

В основе разработки — «умная» лекарственная форма на базе геллановой камеди. После введения в нос препарат превращается в гель и удерживается на слизистой до нескольких часов.

Это позволяет активному веществу постепенно проникать в мозг и дольше сохранять терапевтический эффект. В качестве действующего вещества учёные использовали рибавирин — препарат, известный как противовирусное средство.

Исследования последних лет показали, что он способен подавлять механизмы роста глиобластомы — одной из самых агрессивных опухолей головного мозга. Эксперименты на лабораторных крысах подтвердили безопасность технологии.

Концентрация препарата в мозге оказалась значительно выше, чем в крови, при этом повреждений слизистой оболочки учёные не обнаружили. Авторы работы считают, что разработанная система может стать основой для более эффективной терапии опухолей мозга и использоваться для доставки других противоопухолевых препаратов.

Результаты опубликованы в журнале Bioengineering. Наиболее заметные изменения были обнаружены после воздействия кока-колы и лимонного сока.

В исследовании участвовали 42 человеческих зуба, которые разделили на группы. Образцы погружали в кока-колу, апельсиновый и лимонный сок, кофе, ополаскиватели для рта и искусственную слюну.

В течение пяти дней учёные имитировали регулярное воздействие напитков на эмаль, а затем изучали поверхность зубов под электронным микроскопом. Кока-кола и лимонный сок вызвали наиболее сильные повреждения: на эмали появилась выраженная шероховатость, пористость и признаки потери минеральной структуры.

Апельсиновый сок также привёл к заметным изменениям, но они были менее выраженными. Кофе в основном окрашивал эмаль, а ополаскиватели почти не меняли её структуру.

Авторы исследования подчёркивают, что работа проводилась в лаборатории и не полностью повторяет условия во рту, где на зубы влияют слюна, питание и гигиена. Однако результаты показывают, что частое употребление кислых напитков может повысить риск эрозии эмали, особенно при регулярном воздействии.

Ранее учёные выяснили, что базилик подавляет бактерии, связанные с развитием кариеса.

Результаты исследования опубликованы в журнале The American Journal of Clinical Nutrition (AJCN). Исследователи изучили данные о 10,9 тысячи родов и выяснили, что женщины с повышенным уровнем сахара при первичном тесте на гестационный диабет чаще рожали детей с избыточным весом, даже если после дополнительного обследования диагноз «диабет» не подтверждался.

Согласно работе, женщины с такими показателями на 41 процент чаще рожали крупных для своего срока беременности детей. Учёные подчёркивают, что высокая масса тела при рождении считается одним из важных факторов риска развития ожирения, нарушений обмена веществ и диабета в более позднем возрасте.

Авторы исследования отмечают, что риск может существовать даже у женщин без официального диагноза «гестационный диабет». По словам исследователей, уровень сахара во время беременности влияет не только на состояние матери, но и на долгосрочное здоровье ребёнка.

Поэтому контроль питания и уровня глюкозы может играть важную роль в профилактике будущих метаболических заболеваний у детей.

Результаты их исследования были опубликованы в журнале Journal of Investigative Dermatology (JID). В ходе эксперимента исследователи сопоставили участки кожи, которые регулярно подвергаются воздействию солнечных лучей, с теми, что защищены от ультрафиолета, у одних и тех же участников.

Выяснилось, что постоянное воздействие UV-излучения ослабляет суточные ритмы активности генов, которые отвечают за восстановление клеток и защиту ДНК. Учёные установили, что в коже, повреждённой солнцем, нарушается координация восстановительных процессов, которые обычно наиболее активно протекают ночью.

По мнению авторов работы, это может объяснить, почему под воздействием ультрафиолета развивается воспаление, фотостарение и постепенно разрушается структура кожи. Специалисты подчёркивают, что кожа, как и другие органы, имеет свои «биологические часы», которые помогают ей адаптироваться к смене дня и ночи.

Многолетнее воздействие солнечного света может «перенастроить» эти ритмы.