• 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

Шелковица влияет на кишечную микрофлору
В листьях и плодах шелковицы содержатся биоактивные вещества, которые могут оказывать положительное влияние на кишечную микрофлору и обмен веществ.

К такому выводу пришли учёные, изучив результаты ранее опубликованных исследований. Их обзор опубликован в журнале Biomolecules.

Исследователи обнаружили, что в шелковице есть полифенолы, полисахариды и другие соединения. Они способны изменять состав кишечной микробиоты.

В экспериментах это приводило к увеличению числа полезных бактерий и выработке короткоцепочечных жирных кислот — ацетата, пропионата и бутирата. Эти вещества важны для здоровья кишечника.

В некоторых работах такие изменения были связаны с улучшением показателей углеводного и жирового обмена. Эффект зависел от разных факторов: вида шелковицы, части растения и способа обработки сырья.

Наиболее заметные результаты в опытах на мышах с рационом, богатым жирами, показали комбинации полифенолов и полисахаридов из плодов белой шелковицы. Они сильнее влияли на состав кишечной микрофлоры и улучшали показатели, связанные с метаболическим синдромом, чем отдельные компоненты.

Пересадка микробиоты от таких животных другим мышам также частично уменьшала нарушения обмена веществ. Авторы подчёркивают, что выводы основаны преимущественно на экспериментах на животных.

Ранее учёные выяснили, что шпинат, миндаль и батат могут усиливать воспаление кишечника при язвенном колите.

Лента ру

Женьшень влияет на сосуды
В журнале Nutrients опубликован обзор, в котором авторы рассмотрели воздействие активных веществ женьшеня на процессы, связанные с повреждением сосудов и развитием сердечно-сосудистых заболеваний.

Основное внимание было уделено гинзенозидам — биологически активным соединениям женьшеня. Эксперименты на клетках и животных показали, что гинзенозиды могут улучшать работу внутренней оболочки сосудов, поддерживать их нормальный тонус, уменьшать воспаление и окислительный стресс, а также влиять на свёртывание крови и образование новых сосудов.

Некоторые соединения женьшеня усиливали выработку оксида азота, который помогает сосудам расслабляться, другие снижали активность тромбоцитов и образование тромбов. Были обнаружены эффекты, связанные с защитой сосудистой стенки от повреждения и чрезмерной проницаемости.

Эти механизмы потенциально важны при атеросклерозе, гипертонии, инсульте и сосудистых осложнениях диабета. Авторы считают, что особый интерес представляет способность гинзенозидов воздействовать сразу на несколько взаимосвязанных механизмов сосудистых заболеваний.

Однако большинство результатов пока получено в лабораторных и животных исследованиях. Ранее стало известно, что вещества женьшеня способны защищать мозг от накопления токсичных белков.

Лента ру

Оливковое масло замедляет рак молочной железы
Учёные из Греции выяснили, что фенольные соединения в оливковом масле первого холодного отжима могут замедлять рост одной из самых агрессивных форм рака молочной железы.

Об этом говорится в исследовании, опубликованном в журнале Nutrients. Эксперименты на мышах с трижды негативным раком молочной железы показали, что фенольный экстракт оливкового масла уменьшал опухолевую массу почти на 46 процентов, если его начинали применять ещё до формирования опухоли.

При начале лечения на ранней стадии рост опухоли также значительно замедлялся. При позднем вмешательстве выраженного эффекта уже не наблюдалось.

Наиболее активным соединением оказался олеокантал — природный фенол, содержащийся в оливковом масле. Исследователи выяснили, что экстракт действовал сразу по нескольким механизмам: снижал окислительный стресс, уменьшал повреждение ДНК, подавлял активность клеточных систем, поддерживающих рост опухоли, а также препятствовал миграции раковых клеток.

Это потенциально может ограничивать распространение заболевания. Авторы подчёркивают, что результаты получены только на животных моделях и не доказывают эффективность оливкового масла или его компонентов у людей.

Однако работа подтверждает перспективность фенольных соединений оливкового масла как основы для разработки средств для терапии трижды негативного рака молочной железы.

Лента ру

Помог селенит натрия при раке лёгких
В журнале Oncology and Therapy (OT) описан клинический случай, когда экспериментальная терапия селенитом натрия привела к полной ремиссии у пациентки с распространённым раком лёгких, устойчивым к стандартному лечению.

Спустя 10 лет после завершения терапии признаков заболевания не выявлено. Пациентка участвовала в исследовании, где изучалось применение селенита натрия у больных с прогрессирующими злокачественными опухолями, которые не отвечали на стандартную терапию.

Прогноз был крайне неблагоприятным: ожидаемая продолжительность жизни составляла несколько месяцев. Однако после курса лечения опухоль полностью исчезла.

Во время лечения исследователи также наблюдали резкое снижение уровня растворимой формы белка PD-L1 (sPD-L1) — потенциального биомаркера противоопухолевого иммунного ответа. Авторы предполагают, что селенит натрия мог способствовать активации иммунной системы и подавлению роста опухоли.

Однако механизм этого эффекта требует дальнейшего изучения. Исследователи подчёркивают, что результаты основаны на одном клиническом наблюдении и не позволяют делать выводы об эффективности метода.

В настоящее время готовится более крупное клиническое исследование, которое должно оценить безопасность селенита натрия у пациентов с распространёнными формами рака.

Лента ру

Другие новости