• 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
Обретают мощи князя Дмитрия Донского
Архангельский собор Кремля — это православный храм, где веками хоронили московских князей и царей.

В нём покоятся мощи святого князя Дмитрия Донского, который в 1380 году после благословения Сергия Радонежского победил войско хана Мамая в Куликовской битве. 18 августа Патриарх Кирилл отслужил молебен над могилой Дмитрия Ивановича и двух найденных рядом с ним саркофагов — его отца Ивана II Красного и угличского князя Дмитрия Ивановича Жилки.

На следующий день специалисты Института археологии РАН рассказали о проведённых работах. Директор ИА РАН, академик РАН Николай Макаров уточнил, что уверенности в том, что под проседающим полом у южной стены Архангельского собора находится саркофаг Дмитрия Донского, у учёных не было.

Были лишь приблизительные данные о местонахождении, но уточнять его задачи до последнего времени не ставилось. Археологи были приглашены для сопровождения реставрационных и аварийных работ.

Благодаря исторической летописи, археологическому облику захоронения и антропологическим характеристикам найденного в саркофаге с треснутой крышкой скелета учёные подтвердили, что эти останки являются останками великого князя Дмитрия Донского. Саркофаг уже вскрывали после смерти великого князя в 1860-х годах, когда в соборе проводили работы по проведению отопления, установке калориферов.

Оттуда была извлечена слёзница — небольшой вытянутый сосуд с узким горлышком необычной формы. Согласно древнему обряду, слёзницу клали в ноги усопшему.

Однако в середине XIX века её изъяли из саркофага, потревожив и сами ноги покойного князя. По словам руководителя лаборатории контекстуальной антропологии ИА РАН Марии Добровольской, часть фаланг стопы были перенесены и аккуратно положены на одеяние в области груди.

Эти фрагменты стопы и фаланги пальцев, которые были смещены с первоначальных мест в 1860-х годах, были переданы церковным служителям в качестве мощей святого Дмитрия Донского для размещения их в российских храмах. Для учёных ценность имеет само княжеское погребение XIV века, ставшее доступным для археологических исследований в таком целостном виде.

Не противоречило историческим летописям о Дмитрии Донском и выявленный антропологами на его правой части лобной кости след от зажившей травмы. После изучения останки Дмитрия Донского будут находиться внутри собора в восстановленном саркофаге.

Обретение мощей святого благоверного князя Димитрия Донского уже признали событием огромного духовного и символического значения для России.

Московский комсомолец

Физическая активность помогает в борьбе с раком лёгких
Учёные выяснили, что ожирение может снижать способность иммунной системы противостоять раку лёгких.

При этом регулярная физическая активность способна частично нивелировать этот негативный эффект. Результаты исследования опубликованы в журнале Annals of Surgery (AS).

Специалисты изучали влияние физических нагрузок на иммунный ответ при немелкоклеточном раке лёгкого — наиболее распространённой форме этого заболевания. В экспериментах на мышах с ожирением и без него было обнаружено, что физическая активность изменяет состав иммунных клеток в лёгких.

У животных, которые регулярно двигались, наблюдалось снижение количества регуляторных T-клеток, подавляющих противоопухолевый иммунитет, и увеличение числа CD8 T-лимфоцитов — клеток, способных уничтожать опухоль. В результате рост новообразований замедлялся.

Результаты подтвердились при анализе образцов ткани лёгких 73 пациентов с немелкоклеточным раком лёгкого. У физически активных людей также было обнаружено меньшее количество иммунных клеток, подавляющих противоопухолевую защиту организма.

Авторы подчёркивают, что физическая активность не заменяет лечение рака, но может стать безопасным дополнением к нему. Она помогает иммунной системе эффективнее бороться с опухолью, особенно у пациентов с ожирением.

Лента ру

Сон влияет на трудоспособность
Финские учёные изучили данные более 76 тысяч человек и пришли к выводу, что люди старше 50 лет, которые хорошо спят, в среднем дольше сохраняют трудоспособность по сравнению с их сверстниками, страдающими нарушениями сна.

Результаты исследования опубликованы в журнале Occupational & Environmental Medicine (OEM). Исследователи оценили продолжительность и качество сна участников после 50 лет и сопоставили эти данные с тем, как долго они продолжали работать.

Оказалось, что люди без нарушений сна в среднем сохраняли трудоспособность около 13 лет и 5 месяцев. При умеренных нарушениях сна этот срок сокращался почти на 5 месяцев, а при выраженных — примерно на 8 месяцев.

Особенно заметная связь наблюдалась у тех, кто регулярно спал 9 часов и более: в зависимости от выборки продолжительность трудовой жизни сокращалась примерно на 9–30 месяцев по сравнению с людьми, спавшими по 7–8,5 часа. Короткий сон — менее 7 часов — не был связан с сокращением продолжительности трудовой жизни по сравнению с нормальной продолжительностью сна.

Авторы подчёркивают, что исследование носит наблюдательный характер и не доказывает, что именно плохой сон заставляет людей раньше уходить с работы. Однако своевременное лечение бессонницы и других нарушений сна может помочь людям дольше сохранять работоспособность и оставаться активными с возрастом.

Лента ру

Создан метод для выявления нарушений в работе сердца
Специалисты создали инновационный ультразвуковой метод для выявления скрытых проблем в работе сердца, которые могут привести к внезапной сердечной смерти.

Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Технология Electromechanical Wave Imaging не только отображает структуру сердца, как обычное УЗИ, но и визуализирует распространение электрических сигналов, управляющих каждым сердечным сокращением.

Это помогает обнаружить нарушения, которые остаются незамеченными при стандартных обследованиях. Метод был протестирован на пациентах с пролапсом митрального клапана и митральной недостаточностью — заболеваниями, которые могут вызывать опасные нарушения сердечного ритма и повышать риск внезапной остановки сердца.

Исследование показало, что даже на ранних стадиях болезни у таких пациентов возникают задержки электрической активации сердечной мышцы. У больных с нарушениями ритма технология смогла точно определить источник патологических импульсов.

По словам авторов, одного УЗИ оказалось достаточно, чтобы неинвазивно обнаружить участки сердца, связанные с возникновением аритмии. При этом традиционные методы визуализации — УЗИ, МРТ, КТ и ПЭТ — подобных изменений не показывают.

Лента ру

Другие новости