• 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

Археологи нашли древний кирпич с отпечатком лапы
Около четырёх тысяч лет назад в одном из поселений Западной Анатолии собака прошла по свежему глиняному кирпичу и оставила на нём отпечатки лап.

Со временем кирпич стал частью стены дома, пережил разрушительный пожар и пролежал под землёй тысячелетия. Его обнаружили археологи во время раскопок в Тавшанлы-Хойюк в турецкой провинции Кютахья.

Это открытие позволяет установить необычную личную связь с жителями поселения бронзового века. Археологи регулярно находят керамику, орудия труда и архитектурные памятники, но случайные впечатления, подобные этим, сохраняют краткие моменты повседневной деятельности, которые редко упоминаются в археологических источниках.

Министр культуры и туризма Турции Мехмет Нури Эрсой назвал отпечатки небольшим, но примечательным следом жизни четырёхтысячелетней давности. Команда археологов под руководством Эркана Фидана обнаружила глиняный кирпич среди развалин здания, уничтоженного пожаром.

Глиняный кирпич был распространённым строительным материалом в Анатолии бронзового века. Рабочие смешивали почву, воду и солому, формовали из этой смеси кирпичи и оставляли их сохнуть на солнце.

Находка стала прямым доказательством присутствия животного в пределах поселения. Хотя по отпечаткам нельзя установить, принадлежала ли собака домашнему хозяйству или свободно передвигалась по территории общины, они позволяют по-другому взглянуть на доисторический город, который обычно изучают по его зданиям, предметам и слоям разрушений.

Тавшанлы-Хойюк расположен на равнине Тавшанлы примерно в километре к югу от современного города. Он занимает площадь не менее 45 гектаров и входит в число крупнейших доисторических поселений Западной Анатолии, заселённых примерно 8 тысяч лет назад.

Начиная с 2021 года Фидан и его команда исследовали поселение бронзового века, обнаружив значительные архитектурные остатки и свидетельства насильственных разрушений, произошедших примерно 3700 лет назад. Среди самых поразительных находок были два человеческих скелета, извлечённых из сгоревших зданий.

В одном из них сохранились обугленные останки мозга и кожных тканей, что является необычным свидетельством условий, существовавших во время разрушения поселения. Раскопки также выявили связи Тавшанлы с более широкими торговыми сетями бронзового века.

В 2024 году археологи обнаружили фаянсовую цилиндрическую печать возрастом 3750 лет в слое разрушений, относящемся к концу периода ассирийских торговых колоний. Этот редкий предмет стал ещё одним доказательством того, что общины Западной Анатолии участвовали в коммерческих сетях, простиравшихся до Центральной и Восточной Анатолии.

Среди других находок — остатки лесных орехов возрастом 4200 лет, керамика, обломки металлоконструкций и статуэтки с совиными мордами, напоминающие образцы, известные из древней Трои.

Московский комсомолец

Препарат восстанавливает работу клеток печени
Учёные из Университета Южной Калифорнии выяснили, что экспериментальный препарат цинацигуат может восстанавливать функции стареющих клеток печени и снижать уровень веществ, которые связаны с развитием болезни Альцгеймера и сердечно-сосудистых заболеваний.

Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Biological Chemistry (JBC). Специалисты изучили клетки, которые выстилают кровеносные сосуды печени и участвуют в очищении крови.

С возрастом отверстия в этих клетках сужаются, и печень хуже выводит некоторые вещества. В эксперименте пожилым крысам вводили цинацигуат в течение двух недель.

Выяснилось, что препарат восстанавливает структуру и функции клеток печени, возвращая им способность эффективнее очищать кровь. Уровень бета-амилоида — белка, накопление которого в мозге связано с болезнью Альцгеймера — у животных снизился вдвое и достиг показателей молодых крыс.

Одновременно уменьшилось содержание липопротеинов низкой плотности, известных как «плохой» холестерин, который способствует развитию атеросклероза. Препарат восстанавливает взаимодействие между разными типами клеток печени.

Он активирует выработку фактора роста HB-EGF, который помогает клеткам захватывать и выводить из крови бета-амилоид и холестерин. Авторы считают, что воздействие на печень может стать новым подходом к профилактике возрастных заболеваний, включая болезнь Альцгеймера и атеросклероз.

Лента ру

Препарат снижает риск прогрессирования рака эндометрия
В ходе клинических испытаний, проведённых специалистами Нью-Йоркского университета, было установлено, что применение сацитузумаба тирумотекана снижает риск прогрессирования рака эндометрия на 41 процент и риск смерти на 32 процента по сравнению со стандартной химиотерапией.

Результаты исследования опубликованы в журнале The Lancet. В испытаниях участвовали 776 женщин с распространённым или рецидивирующим раком эндометрия.

Все пациентки ранее проходили курсы химиотерапии и иммунотерапии. Участниц разделили на две группы: одна получала новый препарат, другая — стандартную химиотерапию.

Выяснилось, что сацитузумаб тирумотекан не только замедлял прогрессирование заболевания, но и чаще вызывал уменьшение опухолей. Такой эффект наблюдался у 35,1 процента пациенток, в то время как в группе стандартного лечения — у 17,3 процента.

Препарат распознаёт белок Trop-2 на поверхности раковых клеток и доставляет к ним вещество, вызывающее их гибель. Среди побочных эффектов отмечались анемия, снижение числа нейтрофилов, воспаление слизистой рта и сухость глаз.

Авторы исследования считают, что сацитузумаб тирумотекан может стать перспективным вариантом лечения распространённого и рецидивирующего рака эндометрия у женщин, которым не помогла предыдущая терапия. Полученные результаты могут стать основанием для пересмотра клинических рекомендаций.

Лента ру

Амфибия стала мореплавателем
Учёные выяснили, что сотни миллионов лет назад у первобытных водных организмов развились конечности, чтобы лучше использовать окружающую среду.

Современные млекопитающие, рептилии и другие виды произошли от них. Однако одна древняя амфибия Gerrothorax maritimus стала специалистом по мореплаванию.

Исследователь Ресуке Мотани рассказал, что современные амфибии полагаются на свою проницаемую кожу для многих основных функций, таких как питьё и дыхание. Когда лягушка плавает в морской воде, она теряет воду из организма, потому что морская вода высасывает её через проницаемую кожу под действием осмотического давления.

Из-за этого лягушка теряет массу тела. Организму приходится отдыхать в пресной воде, чтобы восстановиться.

Эта особенность не позволяет амфибиям стать полностью морскими. Gerrothorax maritimus мог переносить постоянное воздействие соли.

Учёные выяснили это после анализа химических характеристик двух почти полных скелетов, обнаруженных в провинции Гуйчжоу. Этот организм был компактный, менее 60 сантиметров в длину, и покрытый «бронежилетом», который сохранял его внутренние жидкости нетронутыми под водой.

Жабры позволяли ему дышать под водой. По словам Мотани, тяжёлая «броня» амфибии также могла защитить её от других угроз, таких как почти 6-метровый хищник гуйчжоуихтиозавр.

Останки этого крупного ихтиозавра были найдены в том же скальном пласте в провинции Гуйчжоу, где были обнаружены окаменелости Gerrothorax maritimus. Хотя сейчас эта часть света не имеет выхода к морю, в течение триасового периода она была покрыта водой.

Хотя Gerrothorax maritimus стал «тупиковой линией», не имеющей живых потомков, полученные данные расширяют то, что известно об эволюции земноводных.

Московский комсомолец

Другие новости