• 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
Эксперт разъясняет влияние музыки на учёбу
Бриджит Далейден, американский специалист в области педагогической психологии, утверждает, что многие студенты слушают музыку во время учёбы, полагая, что она способствует концентрации.

Однако, по её словам, эффективность этого метода зависит как от самой музыки, так и от индивидуальных особенностей студента. Некоторые учёные, как отмечает Далейден, пришли к выводу, что музыка помогает сосредоточиться, в то время как другие считают, что музыкальные композиции могут мешать восприятию информации, особенно если они быстрые, громкие или содержат текст.

В результате опроса студентов Далейден выяснила, что эффект от музыки сильно варьируется в зависимости от того, кто её слушает. Одним студентам мешают даже инструментальные композиции, другим — те, под которые хочется подпевать.

Эксперт также подчеркнула, что плейлист, который хорошо подходит для рутинной работы, может мешать, если требуется интеллектуальное усилие. Далейден предложила тем, кто хочет заглушить внешние звуки с помощью музыки, попробовать белый шум.

Московский комсомолец

Выяснена связь витаминов с кариесом
В журнале Medicine были опубликованы результаты исследования, проведённого учёными на основе данных более чем четырёх тысяч человек.

Исследователи проанализировали информацию, собранную в рамках американской программы NHANES за 2011–2018 годы. В работе приняли участие 4221 взрослый человек.

Информацию о приёме витаминов собирали во время личных интервью, наличие кариеса определяли по результатам стоматологического обследования. Затем учёные проанализировали, какие факторы связаны с вероятностью развития заболевания.

Анализ показал, что независимыми факторами, связанными с кариесом, оказались возраст, уровень образования, а также потребление витаминов D и K. У людей с более низким потреблением витамина K чаще диагностировали кариес.

Неожиданно исследователи также обнаружили связь между более высоким потреблением витамина D и повышенным риском заболевания. Авторы предполагают, что это может быть связано со сложными механизмами обмена кальция, но подчёркивают, что выводы требуют осторожной интерпретации.

Учёные отмечают, что работа выявила лишь статистическую связь, а не причинно-следственную зависимость. Кроме того, они не смогли учесть ряд важных факторов, включая количество сахара в рационе, воздействие фтора и качество гигиены полости рта.

Лента ру

Физическая активность помогает бросить курить
Учёные из Университета Аделаиды установили, что регулярная физическая активность способствует отказу от курения, снижает тягу к сигаретам и увеличивает шансы успешно бросить вредную привычку.

Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Sport and Health Science. Авторы провели метаанализ 59 рандомизированных клинических исследований с участием более 9 тысяч человек.

Они изучили влияние как разовых тренировок, так и длительных программ физических упражнений на отказ от курения, выраженность тяги к сигаретам и симптомы отмены. Выяснилось, что у людей, которые регулярно занимались физической активностью, вероятность полностью отказаться от курения была на 15 процентов выше, а вероятность не курить хотя бы семь дней подряд — на 21 процент выше, чем в контрольных группах.

В среднем участники выкуривали на две сигареты в день меньше. Даже одна тренировка помогала уменьшить тягу к курению примерно на 30 минут после её окончания.

Исследователи подчёркивают, что физические упражнения не должны заменять проверенные методы отказа от курения — медикаментозную терапию и консультации специалистов. Однако они могут стать простым и доступным дополнением, которое поможет легче пережить сложные моменты во время попыток бросить курить.

Лента ру

Учёные объяснили зависимость от смартфонов
Жаан Ару и другие исследователи опубликовали работу, в которой проанализировали причины трудностей любителей смартфонов при чтении книг.

Они выяснили, что проблема кроется в особенностях функционирования системы вознаграждения у таких людей. Учёные изучили механизмы, которые влияют на внимание и мотивацию при чтении.

Дмитрий Истров, автор публикации, не приводит конкретных деталей исследования, но подчёркивает значимость полученных результатов для понимания поведения современных читателей.

Московский комсомолец

Другие новости