• 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.


Исследователи обнаружили связь гипертонии и состояния полости рта
Китайские учёные выявили взаимосвязь между контролем гипертонии у пожилых людей и состоянием их ротовой полости.

В исследовании, опубликованном в журнале Frontiers in Dental Medicine, приняли участие 740 пожилых пациентов с гипертонией из медицинских учреждений провинции Цзянсу. Участников спрашивали об их методах контроля заболевания, а также оценивали уровень тревожности, состояние питания и признаки ухудшения функций ротовой полости.

Оказалось, что у пациентов, которые хуже следят за своим заболеванием, например, нерегулярно принимают лекарства или меньше внимания уделяют своему состоянию, чаще развивается оральная хрупкость — ухудшение жевания, речи и других функций полости рта. Кроме того, такие пациенты чаще сталкиваются с тревожностью и проблемами питания.

Учёные отмечают, что поддержка пожилых пациентов с гипертонией должна включать не только лечение давления, но и помощь в снижении тревожности и поддержании полноценного питания. Это может помочь сохранить здоровье полости рта и общее качество жизни в пожилом возрасте.

Ранее было установлено, что пародонтит увеличивает риск развития диабета, болезни Альцгеймера и артрита.


Менопауза не ухудшает когнитивные способности
Женщины, находящиеся на разных стадиях менопаузы, практически не отличаются по результатам тестов на память, внимание и логическое мышление.

К такому выводу пришли учёные из Королевского колледжа Лондона. Их исследование опубликовано в журнале npj Women's Health.

В работе проанализированы данные 14 234 женщин в возрасте от 45 до 55 лет. Участниц разделили на группы в зависимости от того, наступила ли у них менопауза, переживают ли они переходный период или уже прошли этот этап, а затем предложили выполнить серию онлайн-тестов.

Оказалось, что различия в результатах между группами минимальны. Многие женщины сообщали о «мозговом тумане», забывчивости и трудностях с концентрацией, однако эти ощущения слабо коррелировали с реальными показателями когнитивных тестов.

Исследователи также обнаружили, что жалобы на когнитивные проблемы чаще были связаны с психологическими симптомами — тревожностью или сниженным настроением. По мнению авторов работы, это означает, что неприятные ощущения во время менопаузы действительно существуют, но они не свидетельствуют о долговременном ухудшении работы мозга.


Нейросеть
В России начали пересаживать руки
В России начали развивать новое направление в трансплантологии — пересадку рук людям, которые потеряли конечности.

Врачи, участвующие в совместном проекте Минздрава и департамента здравоохранения Москвы, сообщили KP.RU, что один из первых пациентов, перенёсших такую операцию, уже может самостоятельно удерживать предметы, в том числе кружку с водой.

Одним из пациентов стал 53-летний Роман. Несколько лет назад он получил тяжёлую травму и лишился кисти одной руки и пальцев на другой.

До операции он пользовался протезами — механическим и биомеханическим. Однако даже современные протезы сильно ограничивали его возможности, и выполнять повседневные действия, такие как завязывание шнурков, было трудно.

Московские врачи провели сложную операцию по аллотрансплантации — пересадке донорского комплекса тканей, включающего предплечье и кисть. Подобные операции могут длиться от шести до двенадцати часов и требуют участия большой команды специалистов: хирургов, трансплантологов, реабилитологов и иммунологов.

После операции пациенту необходимо пройти длительный период восстановления и постоянно принимать препараты, предотвращающие отторжение пересаженных тканей. Примерно через неделю после операции у пациента появились первые лёгкие движения.

Сейчас он может удерживать предметы, пить из кружки и самостоятельно есть. Врачи отмечают, что главная цель трансплантации — не только восстановить анатомию руки, но и вернуть её функции.

Для этого пациенту предстоит продолжительная реабилитация, в ходе которой постепенно будут восстанавливаться движения и чувствительность. По словам врачей, развитие этой технологии может дать шанс на восстановление людям, которым невозможно помочь с помощью протезирования или реконструктивной хирургии.


Нейросеть
Упражнения снижают тревожность и депрессию
Исследователи, результаты работы которых опубликованы в журнале Physiology & Behavior (P&B), пришли к выводу, что физические упражнения способны существенно снижать тревожность и проявления депрессии у людей с бессонницей.

Учёные проанализировали данные нескольких клинических исследований. В обзоре участвовали 336 взрослых пациентов с хронической бессонницей, и в экспериментах применялись разные виды физической активности: от ходьбы и силовых тренировок до йоги и тайцзи.

Продолжительность программ варьировалась от восьми недель до полугода. Систематический обзор и метаанализ показали, что регулярные тренировки значительно снижали уровень тревожности и депрессивного настроения.

У участников также уменьшилась выраженность бессонницы, улучшилось качество сна, сократилось время ночных пробуждений. Авторы работы считают, что физическая активность может быть доступной и безопасной альтернативой или дополнением к медикаментозному лечению бессонницы.

По мнению исследователей, упражнения не только помогают улучшить качество сна, но и положительно влияют на психическое состояние, которое часто страдает у людей с хроническими нарушениями сна.


Новости по теме