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 состояние характеризуется нарушениями обмена сахара и жиров, повышением артериального давления и увеличением окружности талии. В исследовании, опубликованном в журнале Frontiers in Nutrition, приняли участие 15 959 жителей Северо-Западного Китая в возрасте от 35 до 74 лет.

Участников исследования спрашивали об их образе жизни и режиме питания, а также проводили лабораторные анализы. Результаты показали, что у людей, которые пропускали завтрак четыре раза в неделю и чаще, вероятность наличия метаболического синдрома была примерно на 25 процентов выше по сравнению с теми, кто завтракал регулярно.

Эта связь была особенно заметна у мужчин и у людей с избыточной массой тела. Кроме того, частый отказ от утреннего приёма пищи был связан с отдельными компонентами синдрома: повышенным уровнем сахара натощак, гипертонией и сниженным уровнем «хорошего» холестерина.

Связь сохранялась даже после учёта возраста, пола и других факторов образа жизни. Авторы исследования подчёркивают, что их работа носит наблюдательный характер и не доказывает прямую причинно-следственную связь.

Однако полученные данные указывают на то, что регулярный завтрак может быть простым фактором, который связан с более благоприятным метаболическим профилем и потенциально меньшим риском развития диабета и сердечно-сосудистых заболеваний.

Результаты исследования опубликованы в журнале JAMA Oncology. Состояние, о котором идёт речь, называется HSIL — это выраженные изменения клеток шейки матки, которые могут со временем привести к раку.

Чаще всего они связаны с вирусом папилломы человека (ВПЧ). Исследователи сравнили почти 30 тысяч девушек и женщин 15–24 лет с таким диагнозом с более чем 149 тысячами их ровесниц без подобных изменений.

Выяснилось, что у женщин с HSIL риск сердечно-сосудистых заболеваний был примерно на 20 процентов выше. В частности, риск инфаркта оказался выше на 58 процентов, а риск инсульта — примерно на 42 процента.

Кроме того, в этой группе чаще отмечались гипертония, сердечная недостаточность и нарушения ритма сердца. Риск смерти от сердечных причин также был выше.

Авторы исследования подчёркивают, что их работа не доказывает прямую причинно-следственную связь. Однако они отмечают, что сердечно-сосудистые болезни и онкологические процессы имеют общие факторы риска — например, воспаление, курение и избыточный вес.

Учёные считают, что молодым женщинам с историей HSIL стоит уделять больше внимания контролю факторов сердечного риска и регулярным медицинским обследованиям.

Учёные, опубликовавшие исследование в журнале Food and Function (F&F), выяснили, что биоактивные компоненты шафрана могут влиять на системы мозга, которые отвечают за регуляцию настроения. В эксперименте на мышах исследователи изучили два ключевых соединения шафрана — кроцины и сафранал.

Оба вещества уменьшали проявления депрессивно-подобного поведения, но действовали через разные нейробиологические механизмы. Кроцины влияли на дофаминовую систему, изменяя уровень дофамина и активность связанных с ним рецепторов в префронтальной коре и стриатуме.

Сафранал воздействовал на кинурениновый путь — метаболическую систему, которая связана с воспалением и образованием потенциально нейротоксичных метаболитов. Это воздействие смещало баланс в сторону нейропротекции.

Кроме того, исследователи впервые доказали, что после перорального приёма сафранал обнаруживается не только в крови, но и в ткани мозга. Это указывает на его способность преодолевать биологические барьеры и потенциально влиять на нейрональные процессы.

Авторы подчёркивают, что результаты получены на животных моделях, и говорить о клиническом применении пока рано. Однако работа уточняет механизмы действия компонентов шафрана и усиливает интерес к ним как к возможным функциональным агентам в поддержке при нарушениях настроения.

Ранее стало известно, что экстракт шафрана полезен для поддержки памяти и снижения тревожности.

Это предположение высказано в обзорной статье, посвящённой связи витамина K с саркопенией — состоянием, характеризующимся возрастной потерей мышечной массы, силы и выносливости. Саркопения увеличивает риск падений и потери самостоятельности.

Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Nutrition. Авторы статьи описывают несколько возможных механизмов действия витамина K.

Он участвует в активации витамин K-зависимых белков, таких как остеокальцин, MGP и Gas6. Эти белки связаны с регенерацией тканей, состоянием сосудов и энергетическим обменом в мышцах.

Кроме того, в экспериментальных моделях было показано, что витамин K обладает противовоспалительными и антиоксидантными свойствами, влияет на работу митохондрий и процессы клеточного повреждения. Эти процессы рассматриваются как ключевые факторы возрастной утраты мышечной ткани.

Наблюдательные исследования часто фиксируют положительные ассоциации: у людей с более высоким уровнем витамина K отмечаются лучшие показатели физической функции, силы хвата и более низкий риск функциональных ограничений. Однако результаты клинических испытаний с добавками витамина остаются неоднозначными.

Они зависят от формы витамина K (K1 или K2), дозировки и характеристик участников. Авторы подчёркивают, что пока витамин K нельзя считать доказанным средством профилактики саркопении.

Необходимы более масштабные и стандартизированные исследования. Однако поддержание адекватного уровня витамина K в рационе, особенно за счёт зелёных листовых овощей и ферментированных продуктов, может рассматриваться как потенциально благоприятный фактор в стратегии здорового старения.