• 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
Вакцина Shingrix снижает риск сердечно-сосудистых заболеваний
В статье, опубликованной в журнале Nature Medicine (NM), исследователи из Оксфордского университета сообщили о том, что вакцина Shingrix против опоясывающего лишая связана с меньшим риском ишемической болезни сердца, сердечной недостаточности и других сердечно-сосудистых заболеваний.

Для своего исследования учёные воспользовались сменой вакцины в США в 2017 году, когда Zostavax начали быстро заменять на более эффективную рекомбинантную Shingrix. Были сопоставлены медицинские данные двух групп людей старше 60 лет — более чем по 36 тысяч человек в каждой.

За состоянием участников наблюдали до семи лет. У тех, кто получил вакцину Shingrix, общая частота сердечно-сосудистых заболеваний оказалась на 9 процентов ниже, чем у привитых Zostavax.

Риск ишемической болезни сердца был ниже на 10 процентов, сердечной недостаточности — на 12 процентов, а фибрилляции предсердий — на 7 процентов. У мужчин также обнаружили снижение риска инсульта на 12 процентов.

Наиболее выраженной связь оказалась в первые годы после вакцинации. Учёные предполагают, что эффект может быть связан с подавлением вируса опоясывающего лишая, поскольку его активация способна негативно влиять на сердце и сосуды.

Однако исследование было наблюдательным и не доказывает, что именно Shingrix снижает сердечно-сосудистый риск.

Лента ру

Кетогенная диета улучшает состояние печени и обмен веществ
В статье, опубликованной в журнале Cell Metabolism (CM), исследователи сообщили, что кетогенная диета оказалась более эффективной для улучшения состояния печени и обмена веществ у людей с ожирением по сравнению со средиземноморской и низкожировой диетами.

При этом все три диеты способствовали одинаковому снижению веса участников. В клиническом испытании приняли участие 42 человека с ожирением, предиабетом и жировой болезнью печени.

Их случайным образом распределили на три группы: кетогенную, средиземноморскую и группу, придерживающуюся преимущественно растительной низкожировой диеты. Исследователи предоставляли участникам все продукты, а калорийность рациона подбирали так, чтобы каждый потерял около 10 процентов массы тела за четыре-пять месяцев.

Все три диеты способствовали уменьшению количества жира в организме и улучшению чувствительности к инсулину. Однако наиболее заметные изменения наблюдались в группе, следовавшей кетогенной диете.

Содержание жира в печени снизилось в среднем на 67 процентов, в то время как в двух других группах этот показатель составил 45 процентов. Кроме того, после похудения около 50 процентов участников кетогенной группы перестали соответствовать критериям предиабета, в то время как в средиземноморской группе этот показатель составил 29 процентов, а в группе на низкожировой диете — 7 процентов.

Учёные считают, что дополнительная польза кетогенной диеты может быть связана со снижением уровня инсулина и повышением уровня глюкагона, который способствует уменьшению запасов жира в печени. Однако исследование включало всего 42 человека, и эксперимент продолжался несколько месяцев, поэтому пока неизвестно, сохраняются ли преимущества такого питания в долгосрочной перспективе.

Ранее стало известно, что кетогенная диета замедляет расщепление алкоголя в печени и снижает тягу к нему.

Лента ру

Вакцина снижает риск деменции
В статье, опубликованной в журнале Annals of Internal Medicine (AIM), исследователи сообщили о связи вакцинации против опоясывающего лишая со снижением риска развития деменции у пожилых людей.

Учёные изучили данные 509 926 американцев в возрасте от 66 лет, которые проходили лечение или длительный уход в учреждениях квалифицированного сестринского ухода. На момент начала исследования ни у одного из участников не было диагностированной деменции.

Наблюдение за ними продолжалось до четырёх лет. Среди тех, кто получил хотя бы одну дозу рекомбинантной вакцины против опоясывающего лишая, четырёхлетний риск деменции составил 18,8 процента.

Среди невакцинированных этот показатель был равен 24,6 процента. Таким образом, вакцинация была связана с относительным снижением риска на 24 процента, а абсолютная разница составила 5,8 процентного пункта.

Авторы статьи отмечают, что результаты дополняют предыдущие данные о возможной связи вакцинации против опоясывающего лишая со здоровьем мозга. Однако дополнительный анализ выявил признаки остаточного влияния других факторов, поэтому работа не доказывает, что вакцина сама по себе предотвращает деменцию.

Ранее стало известно, что заместительная гормональная терапия снижает риск деменции и болезни Альцгеймера у женщин.

Лента ру

Генетика сна влияет на риск болезни Альцгеймера
Исследователи, работа которых опубликована в журнале Frontiers in Dementia (FD), обнаружили связь между генетической предрасположенностью к более длительному сну и снижением риска развития болезни Альцгеймера.

В ходе работы учёные изучили генетические данные 77,7 тысячи человек, у которых продолжительность сна измерялась с помощью носимых устройств. На основе этих данных был создан полигенный показатель, который отражает наследственную склонность человека спать дольше или меньше.

Затем этот показатель был применён к независимой выборке из 264,7 тысячи участников. За медианный период наблюдения, который составил 12,5 года, болезнь Альцгеймера была диагностирована у 1451 человека.

У участников с самой высокой генетической предрасположенностью к более продолжительному сну расчётная длительность сна была примерно на 15 минут в сутки больше, чем у людей со средними показателями. При этом риск развития болезни Альцгеймера у них оказался на 21 процент ниже.

Авторы исследования подчёркивают, что полученные результаты не означают, что дополнительные 15 минут сна сами по себе предотвращают деменцию. Генетический показатель объяснял лишь около 2 процентов различий в длительности сна, поэтому для подтверждения защитной роли сна необходимы дальнейшие исследования.

Ранее учёные выяснили, что заместительная гормональная терапия снижает риск деменции и болезни Альцгеймера у женщин.

Лента ру

Другие новости