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.

Это открытие опубликовано в журнале Proceedings of the Royal Society B (PRSB). В рамках исследования учёные установили 174 фотоловушки в Чернобыльской зоне, а также в Древлянском заповеднике и на обычных территориях северной Украины.

Результаты показали, что наибольшее разнообразие животных наблюдается именно в зоне отчуждения и в соседнем заповеднике. Там чаще всего фиксировали рысей, волков, лосей, благородных оленей и даже лошадей Пржевальского.

Учёные подчёркивают, что ключевым фактором стало не радиационное загрязнение, а практически полное отсутствие людей. Ограниченный доступ, запрет на охоту и низкая хозяйственная активность позволили животным восстановить популяции и занять территории, где раньше они почти исчезли.

Показатели на небольших заповедных и обычных территориях были заметно ниже. Авторы работы считают, что исследование демонстрирует значимость крупных охраняемых территорий с минимальным вмешательством человека.

Ранее у животных из зоны отчуждения были обнаружены признаки ускоренной эволюции.

В эксперименте участвовали 15 человек в возрасте около 24 лет. Учёные изучали влияние однократного приёма экстракта чёрной смородины, содержащего 210 миллиграммов антоцианов, на сердечно-сосудистые и метаболические показатели в состоянии покоя и при умеренной физической нагрузке на беговой дорожке.

Антоцианы — это растительные пигменты, которые присутствуют в тёмных ягодах и обладают антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. У части участников через два часа после приёма экстракта наблюдалось снижение общего периферического сопротивления сосудов.

У девяти человек этот показатель уменьшился в среднем на 17,5 процента, а у восьми увеличился сердечный выброс. Во время 30-минутной ходьбы заметного эффекта практически не было: частота сердечных сокращений снизилась всего на два удара в минуту, что авторы считают незначительным изменением.

Кроме того, экстракт не оказал влияния на расход кислорода, обмен жиров и углеводов. Исследователи отмечают, что однократный приём чёрной смородины может влиять на сосудистую регуляцию у некоторых людей, однако для достижения устойчивого эффекта, вероятно, необходим регулярный приём.

Выводы требуют подтверждения в более масштабных исследованиях.

Повышенный уровень этого вещества считается одним из основных факторов риска развития подагры и образования камней в почках. Исследователи решили выяснить, как разные источники пищевых волокон влияют на уровень мочевой кислоты у молодых людей.

В эксперименте участвовали 99 студентов, которых на восемь недель разделили на три группы. Первая группа регулярно употребляла овсянку, вторая — рис с резистентным крахмалом, а третья придерживалась обычного рациона.

При этом питание было составлено так, чтобы участники получали примерно одинаковое количество калорий и питательных веществ. Оказалось, что обе диеты с высоким содержанием клетчатки снижали уровень мочевой кислоты.

Однако овсянка оказалась заметно эффективнее: в среднем показатель уменьшился на 64,5 микромоля на литр, в то время как в группе с резистентным крахмалом снижение составило 39 микромолей. Дополнительный анализ показал, что эффект может быть связан с изменениями кишечной микрофлоры.

У людей, употреблявших овсянку, увеличивалось количество бактерий рода Dialister, а также менялся уровень связанных с ними метаболитов. Авторы исследования считают, что именно эти изменения могут помогать организму эффективнее снижать уровень мочевой кислоты.

Ранее учёные выяснили, что двухдневный рацион, состоящий исключительно из овсянки, способствует снижению уровня плохого холестерина.

Они проанализировали данные 3,6 тысячи пациентов, которые проходили обследование из-за болей в груди. С помощью компьютерной томографии учёные оценивали состояние коронарных сосудов и проверяли наличие жировой болезни печени, так как часть органа попадает в область снимка.

Оказалось, что более чем у четверти участников были признаки жировой болезни печени. У людей с этим заболеванием объём опасных некальцинированных бляшек в сосудах оказался на 24 процента выше.

Такие бляшки считаются особенно рискованными, потому что они легче разрываются и могут вызывать образование тромбов, которые приводят к инфаркту или инсульту. За время наблюдения серьёзные сердечно-сосудистые осложнения, включая смерть, инфаркт и госпитализацию из-за нестабильной стенокардии, возникали почти вдвое чаще у людей с жировой болезнью печени: 4,1 процента против 2,5 процента.

Даже после учёта других факторов риска заболевание печени было связано с повышением риска опасных сердечных событий на 69 процентов. Авторы отмечают, что жировую болезнь печени часто воспринимают только как проблему печени.

Однако результаты исследования показывают её тесную связь со здоровьем сердца и сосудов. Исследователи считают, что обычные КТ-обследования могут помочь раньше выявлять пациентов с повышенным сердечно-сосудистым риском и вовремя начинать профилактику.

Ранее стало известно, что кетогенная диета снижает жир в печени при жировой болезни печени.