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.

Этот вывод сделали исследователи, результаты работы которых опубликованы в журнале Cell Stem Cell (CSC). В эксперименте участвовали 148 человек в возрасте от 70 до 85 лет, у которых диагностирована старческая хрупкость — состояние, при котором уменьшается мышечная сила и выносливость, а также возрастает риск падений, инвалидности и госпитализаций.

Участникам эксперимента вводили препарат laromestrocel — терапию на основе стволовых клеток костного мозга молодых доноров. Спустя девять месяцев после введения препарата примерно треть пациентов продемонстрировала заметное улучшение состояния и перестала соответствовать критериям хрупкости.

Более того, те участники, которые получили наибольшую дозу терапии, в среднем проходили в тесте шестиминутной ходьбы на 63 метра больше по сравнению с людьми из группы плацебо. Учёные утверждают, что терапия направлена на восполнение запаса стволовых клеток, который снижается с возрастом.

Это может способствовать уменьшению хронического воспаления, улучшению работы сосудов и стимуляции процессов восстановления тканей. Исследователи полагают, что такие методы могут стать новым подходом к борьбе с возрастным ослаблением организма.

Однако для подтверждения эффективности необходимы более масштабные клинические испытания.

Это происходит даже в том случае, если человек впоследствии надолго отказывается от спиртного. Результаты исследования опубликованы в журнале Alcohol: Clinical and Experimental Research (ACER).

В экспериментах на мышах исследователи изучали влияние сочетания стресса и употребления алкоголя в раннем взрослом возрасте на мозг в дальнейшем. Выяснилось, что именно комбинация этих факторов оказывает наиболее сильное воздействие.

У животных, которые подвергались стрессу и получали алкоголь, в среднем возрасте наблюдалось снижение когнитивной гибкости — способности быстро адаптироваться к новым условиям и принимать решения. Дополнительный анализ показал изменения в работе голубоватого пятна — области ствола мозга, которая отвечает за реакцию на стресс и принятие решений.

В норме эта структура активируется при стрессе, а затем возвращается в обычное состояние. Однако у животных с историей стрессового употребления алкоголя этот механизм оказался нарушен.

Кроме того, в мозге таких мышей были обнаружены признаки окислительного стресса — повреждения клеток, которое часто наблюдается при нейродегенеративных заболеваниях, включая болезнь Альцгеймера. Учёные считают, что раннее употребление алкоголя в сочетании со стрессом может приводить к долговременной «перенастройке» нейронных цепей.

Это со временем повышает риск когнитивных нарушений.

Они проанализировали более 20 лет исследований, и их обзор научных работ был опубликован в журнале Critical Reviews in Food Science and Nutrition (CRFSN). Исследователи подчёркивают, что дикая черника выделяется особенно высоким содержанием полезных веществ.

По сравнению с обычной культурной черникой она содержит примерно вдвое больше антиоксидантов, на 72 процента больше клетчатки и на треть больше антоцианов — растительных соединений, которые защищают сосуды и снижают воспаление в организме. В экспериментах учёные обнаружили, что регулярное употребление дикой черники помогает уменьшать воспаление и улучшать работу эндотелия — тонкого слоя клеток, выстилающих кровеносные сосуды.

Состояние эндотелия имеет большое значение для нормального кровообращения и снижения риска сердечно-сосудистых заболеваний. Кроме того, дикая черника положительно влияет на состав кишечной микробиоты и обмен веществ.

Специалисты считают, что для получения эффекта достаточно съедать примерно половину — одну чашку ягод в день. При этом полезными остаются как свежие, так и замороженные или сушёные ягоды, поскольку большинство биологически активных веществ хорошо сохраняется даже после обработки.

Подобное поведение увеличивает вероятность возникновения проблем, связанных с употреблением спиртного. Соответствующие выводы опубликованы в издании Alcohol: Clinical and Experimental Research (ACER).

В ходе исследования учёные изучили данные 333 молодых людей в возрасте от 18 до 23 лет, примерно половина из которых страдала от СДВГ. Участники рассказывали о своём уровне социальной уверенности, причинах и частоте употребления алкоголя.

Оказалось, что люди с СДВГ чаще недооценивают свои социальные навыки и пьют, чтобы справиться с эмоциональным напряжением. При этом именно употребление алкоголя в качестве средства преодоления стресса оказалось тесно связано с развитием проблем, связанных с алкоголем.

Участники, которые прибегали к спиртному, чтобы легче переносить сложные ситуации, сталкивались с наибольшим количеством негативных последствий. Авторы работы считают, что результаты исследования демонстрируют: важно не только наличие СДВГ, но и то, как человек оценивает свою социальную уверенность.

Развитие коммуникативных навыков и более здоровых способов преодоления стресса может снизить риск возникновения алкогольной зависимости у молодых людей с этим расстройством.