• 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

Исследуй риски тестостероновой терапии
Учёные из Медицинского колледжа Университета Дрекселя выяснили, что терапия тестостероном у женщин в постменопаузе значительно увеличивает риск сердечно-сосудистых заболеваний.

Результаты исследования были представлены на ежегодной конференции The Menopause Society (MS). Специалисты изучили медицинские данные более 6300 женщин старше 45 лет.

Они сравнили состояние здоровья участниц, получавших тестостерон, с показателями женщин, которые не проходили такую терапию. Средний период наблюдения составил почти три года.

Оказалось, что сердечно-сосудистые заболевания развились у 3,8% женщин, принимавших тестостерон, по сравнению с 0,5% в контрольной группе. Риск оказался примерно в восемь раз выше.

При этом исследователи учитывали возраст, курение, ожирение, диабет, гипертонию и другие факторы, которые могут влиять на здоровье сердца и сосудов. Связь сохранялась и при сравнении женщин, получавших тестостерон вместе с менопаузальной гормональной терапией, с теми, кто использовал только гормональную терапию.

Тестостерон иногда назначают женщинам после менопаузы для лечения выраженного снижения сексуального влечения. Однако его эффективность против других симптомов менопаузы пока не доказана.

Авторы исследования считают, что полученные результаты указывают на необходимость более тщательной оценки сердечно-сосудистых рисков перед назначением тестостерона. При этом исследование не доказало, что именно гормональная терапия стала причиной заболеваний.

Лента ру

Алкоголь маскирует детские травмы мозга
Жестокое обращение в детстве может оставить структурные изменения в мозге.

Однако хронический алкоголизм способен со временем замаскировать эти следы. Исследование показало, что детская травма связана с изменениями в сером веществе у здоровых взрослых, но у людей с алкогольной зависимостью эти закономерности в значительной степени отсутствуют.

Исследователи измеряли объём серого вещества, толщину коры и извилистость мозга. Извилистость формируется в основном внутриутробно и в раннем детстве, что делает её стабильным показателем ранних событий.

Толщина коры может меняться в зрелом возрасте из-за старения или токсинов, таких как алкоголь. Франка Шмид и Сара Герхардт изучали взаимодействие травмы и алкоголя в мозге.

Они сосредоточились на миндалевидном теле, гиппокампе, орбитофронтальной коре и нижней лобной извилине. Проанализированы данные 84 человек с алкогольной зависимостью и 83 взрослых без проблем с психоактивными веществами.

У взрослых с зависимостью серое вещество было уменьшено во всех областях по сравнению со здоровыми. В группе здоровых с более высоким уровнем жестокого обращения наблюдалось уменьшение объёма серого вещества в правой нижней лобной извилине и увеличение складчатости в левой части той же области.

Это может быть компенсаторной реакцией мозга на ранний стресс. У взрослых с зависимостью такой закономерности не было: связь между травмами и объёмом серого вещества или складчатостью отсутствовала.

Это позволяет предположить, что алкоголь маскирует структурные признаки раннего детства. Дополнительный анализ показал: после статистической корректировки на степень тяжести употребления алкоголя более высокий уровень детских травм был связан с более тонкой корой в левой нижней лобной извилине.

Значит, следы травм всё ещё присутствуют, но скрываются под повреждениями от алкоголя. Структура мозга измерялась в один момент времени, поэтому результаты не устанавливают причинно-следственную связь.

Исследование опиралось на ретроспективные самоотчёты, а память подвержена ошибкам. Будущие исследования требуют наблюдения с детства до взрослой жизни.

Московский комсомолец

Кверцетин замедляет развитие рака лёгких
Кверцетин — это природное вещество, которое содержится в цитрусовых, луке и гречке.

Оно способно замедлять деление раковых клеток и практически полностью останавливать их перемещение. Такой вывод сделали учёные, чья статья опубликована в журнале Cell Death Discovery (CDD).

Специалисты исследовали действие кверцетина на клетки рака лёгких в лабораторных условиях, а также провели эксперименты на тканях лёгких мышей и живых животных. Оказалось, что кверцетин замедляет деление опухолевых клеток и подавляет их способность перемещаться, которая необходима для образования метастазов.

Эффект усиливался с увеличением концентрации вещества. При максимальной дозе перемещение клеток практически прекращалось.

Кроме того, кверцетин снижал уровень белков EGFR и PD-L1, которые связаны с ростом опухолей и защитой раковых клеток от иммунной системы. В тканях лёгких мышей вещество повышало содержание интерферона альфа-2, который участвует в иммунной защите.

У животных, получавших кверцетин, менялся состав кишечной микрофлоры: увеличивалось количество бактерий, которые вырабатывают вещества, подавляющие рост опухолевых клеток. Учёные также обнаружили признаки уменьшения числа опухолевых очагов, но этот результат требует дополнительного подтверждения.

Авторы считают, что кверцетин может стать дополнительным средством в лечении рака лёгких. Однако его действие изучали только в лаборатории и на животных.

Ранее учёные выяснили, что вещество из листьев лотоса может подавлять рост опухолей мочевого пузыря.

Лента ру

Фрукты снижают риск депрессии и тревожности у подростков
Учёные из Сиднейского университета выяснили, что регулярное употребление фруктов снижает риск появления депрессивных и тревожных симптомов у подростков.

Результаты исследования опубликованы в журнале Child and Adolescent Mental Health (CAMH). Специалисты изучили влияние питания на психическое здоровье.

В исследовании приняли участие 6537 подростков из 71 школы Австралии. Средний возраст участников составлял 12,5 года.

В течение четырёх лет школьники ежегодно заполняли анкеты о своём питании и психологическом состоянии. Выяснилось, что каждая дополнительная порция фруктов в ежедневном рационе снижала риск появления симптомов депрессии на 13 процентов, а тревожности — на 7 процентов.

При этом в среднем подростки съедали от двух до двух с половиной порций фруктов в день. Обратная закономерность обнаружена для сладких напитков, включая газировку и спортивные напитки.

Их повышенное потребление увеличивало риск депрессивных и тревожных симптомов. Особенно заметной эта связь оказалась среди мальчиков, прежде всего в отношении тревожности.

При анализе учёные учитывали возраст, пол, физическую активность и социально-экономические условия. Из расчётов были исключены подростки, у которых уже наблюдались выраженные симптомы депрессии или тревожности в начале исследования.

Авторы исследования считают, что питание может играть важную роль в поддержании психического здоровья подростков. Однако работа не доказывает, что фрукты непосредственно предотвращают депрессию и тревожность.

Лента ру

Другие новости