• Главная
  • 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

Защитите дом от шаровой молнии
На даче или в деревне дымоход необходимо закрывать, чтобы шаровая молния не проникла в дом через печную трубу.

Об этом сообщил РИА Новости ведущий научный сотрудник физического факультета МГУ Владимир Бычков. По его словам, шаровая молния может попасть в помещение из-за конвекции — она засасывается внутрь, влетает в комнату, а затем крутится, пока не уйдёт с потоком воздуха или не погаснет.

Физик посоветовал не пытаться поймать шаровую молнию или снять её на камеру, если вы её увидели. Нужно просто подождать, пока она не погаснет, что обычно занимает около 20 секунд.

При этом заряд такой молнии очень высок, и при несоблюдении мер безопасности встреча с ней может привести к летальному исходу. Ранее сообщалось, что вероятность встретить шаровую молнию в Московском регионе очень мала.

Лента ру

Исследователи изучили экосистемы желобов
В ходе российско-китайской экспедиции в Курило-Камчатском и западной части Алеутского желобов Тихого океана учёные Национального научного центра морской биологии им.

А. В.

Жирмунского ДВО РАН и Института глубоководных наук и инженерии Китайской академии наук изучили уникальные донные экосистемы. На глубинах от 5660 до 6930 метров были обнаружены симбиотрофные гидробионты — водные организмы, получающие энергию за счёт симбиоза с другими организмами.

Это позволяет им выживать в условиях дефицита пищи или в экстремальных средах. Среди открытых глубоководных и наиболее многочисленных морских организмов учёные обнаружили тех, кто функционирует на основе хемосинтеза и метанотрофии.

Хемосинтез — это способ питания, при котором живые организмы создают органические вещества из углекислого газа, не используя солнечный свет, а за счёт химических реакций окисления неорганических соединений. Метанотрофия — это способность особых микроорганизмов (бактерий и архей) использовать в качестве единственного источника углерода и энергии газ метан.

Результаты совместного исследования были опубликованы в журнале Zoologischer Anzeiger — A Journal of Comparative Zoology. Исследование проводилось на борту научно-исследовательского судна Tan Suo Yi Hao с использованием пилотируемого подводного батискафа «Fendouzhe», название которого переводится с китайского языка как «Борец» (или «Труженик»).

Авторы статьи — Геннадий Каменев и Чжао-Мин Гао — сообщили, что вид моллюсков под названием Abyssogena phaseoliformis впервые был обнаружен в западной части Алеутского желоба. Вид Calyptogena fossajaponica оказался неизвестен учёным, и после молекулярно-генетических исследований биологи пришли к выводу, что он относится к новому, ещё не описанному в биологии роду.

Учёные обнаружили в западной части Алеутского желоба огромные скопления моллюсков, располагающихся примерно по 300 особей на квадратный метр. Оказалось, что среди других видов донных сообществ (многощетинковых трубчатых червей, равноногих раков и актиний) открытые виды моллюсков доминируют.

Например, Abyssogena phaseoliformis с длиной раковины до 222 миллиметров насчитывается до нескольких десятков тысяч особей на глубинах около 6000 метров. Идентификация двух видов моллюсков была проведена с помощью анализа ДНК.

Кроме того, исследователи дали полное описание морфологии раковины и общей анатомии тела этих недостаточно полно исследованных видов. Эта работа дополнила знания о биоразнообразии и экологии самых глубоководных частей Тихого океана, доказав, что они не являются необитаемыми.

Московский комсомолец

Выявлены сильные и слабые стороны топ-менеджеров
В онлайн-опросе приняли участие свыше 400 топ-менеджеров из крупных и средних российских компаний.

Им предложили оценить управленческие компетенции своих коллег и спрогнозировать востребованность этих компетенций в ближайшие три года. Исследование позволило определить пять наиболее развитых управленческих качеств среди руководителей высшего звена, владельцев, основателей предприятий, руководителей функциональных подразделений и проектов.

Среди них: * самодисциплина (её отметили 65 % опрошенных); * развитие сети профессиональных контактов (59 %); * контроль за качеством исполнения задач (56 %); * ежедневная расстановка приоритетов (54 %); * коммуникации (52 %). Также были выявлены слабые стороны топ-менеджеров.

Основной проблемой стало внедрение и использование новых технологий. Так, 74 % респондентов указали на недостаточное привлечение в работу ИИ-агентов, 71 % — на низкий процент создания рабочих процессов с учётом возможностей ИИ, 68 % — на недостаточное использование искусственного интеллекта в управлении организациями и предприятиями, 66 % — на слишком малую долю использования в работе больших языковых моделей (LLM).

Кроме того, среди «слабых» сторон современных менеджеров оказалось умение выявлять индивидуальную мотивацию сотрудников (его отметили 67 % опрошенных). При этом 62 % участников опроса выразили мнение, что в ближайшие три года спрос на вышеуказанные навыки возрастёт.

Московский комсомолец

Готовься к квантовому взлому
Эксперты с Запада предупреждают о «квантовом апокалипсисе» — глобальном кризисе кибербезопасности, который может наступить раньше ожидаемого срока.

Доктор юридических наук, заслуженный юрист России, заведующий кафедрой международного права РГСУ профессор Юрий Жданов объясняет, что это может быть не просто всемирный компьютерный сбой, а массовый взлом. По словам экспертов CNN, приближается «День Q» — дата, когда квантовые вычисления смогут быстро взламывать ключи шифрования, обеспечивающие безопасность большинства интернет-коммуникаций.

Google предупредил, что квантовые компьютеры могут взломать некоторые зашифрованные системы к 2029 году. Это значительно сокращает время для защиты данных.

Профессор Микеле Моска, соучредитель и генеральный директор компании evolutionQ, утверждает, что «День Q» — это момент, когда квантовый компьютер получит достаточно ресурсов и стабильности, чтобы взломать обычную криптографию. Моска и его соавторы основывали свой прогноз на мнениях 26 экспертов.

В отчёте «Хронология квантовых угроз» предполагалось, что создание полномасштабного, криптографически значимого квантового компьютера «вполне возможно» в течение следующих 10 лет и «вероятно» в течение следующих 15 лет. Компания Google заявила, что планирует завершить переход к 2029 году «с помощью постквантовой криптографии», чтобы обеспечить безопасность квантовой эры.

В блоге компании говорится, что этот срок отражает достижения в области квантовых вычислений. Сотрудники Google и учёные из Калифорнийского университета в Беркли, Стэнфордского университета и некоммерческой организации Ethereum Foundation подготовили статью, в которой утверждают, что будущие квантовые компьютеры могут быть способны взламывать криптографию второго поколения, защищающую криптовалюты и другие системы.

Криптография RSA, названная в честь своих создателей Рона Ривеста, Ади Шамира и Леонарда Адлемана, использует математическую особенность. В отличие от стандартных компьютеров, квантовые компьютеры используют квантовые биты — «кубиты», которые могут одновременно представлять и 0, 1 или и то, и другое.

Это свойство позволяет квантовым машинам хранить и обрабатывать более сложную информацию. Кэтрин Маллиган, приглашённый научный сотрудник Института науки и технологий безопасности Имперского колледжа Лондона, назвала предупреждения Google «предупреждающим выстрелом», особенно для криптовалютного сообщества.

Она отметила, что правительства, включая Соединённые Штаты и Великобританию, опубликовали стандарты для постквантовой криптографии. Эксперты считают, что квантовая криптография позволяет двум сторонам, желающим обменяться конфиденциальными данными, установить надёжный ключ шифрования, секретность которого обеспечивается законами физики, а не вычислительной сложностью математической задачи.

Однако этот метод требует специального оборудования, что может сделать его более дорогим и сложным в применении.

Московский комсомолец

Другие новости