Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Физики создали молекулярные часы, которые сохраняют наносекундную точность в море
Американские физики разработали компактные оптические часы на основе молекулярного йода. Трехнедельные испытания в открытом море показали, что они достаточно стабильны и нечувствительны к внешней среде, а это продвигает вперед возможности морской навигации.
Мы живем в четырехмерном пространстве, где три измерения — это высота, ширина и длина, а четвертое — время. Современная наука пытается познать эти пространства как можно подробнее.
Люди научились измерять расстояния уже в нанометрах, а время — в аттосекундах. В этих единицах работают самые точные на сегодня часы, основанные на электромагнитном излучении, возникающем при переходе электронов в атомах цезия с одной «орбиты» на другую.
Атомные часы измеряют время с точностью до 10^-18 (то есть до квинтиллионных долей секунды). Если сравнивать их показания с сигналом точного времени со спутника или удаленных стационарных часов, можно заметить изменения в скорости хода времени из-за изменения силы гравитационного воздействия (например, из-за изменения высоты над уровнем моря). Благо, как известно из теории относительности, чем сильнее гравитация в той или иной точке пространства, тем медленнее там течет время.
Повысить точность часов можно, если взять несколько атомов и сделать из них атомную оптическую решетку (для этого используют стронций или тулий). По атомам в такой решетке «стреляют» лазерами, что позволяет глубоко охладить всю решетку и до предела снизить межатомные колебания в ней, поднимая точность измерений. Такая точность необходима не только для сугубо научных изысканий в фундаментальной физике, но и для навигации.
Миллионы устройств, связанных со спутниками GPS, или Глобальной навигационной спутниковой системой (ГНСС), продолжают работать потому, что орбитальные аппараты синхронизированы с атомными часами на наносекундном уровне. Это позволяет определять координаты с точностью до нескольких метров. Правда, сохранить подобный результат легко только в лабораториях. В полевых условиях — например, на морских кораблях, которые особенно нуждаются в стабильных и точных координатах — добиться этого сложно, ведь в море случаются штормы, а суда курсируют сквозь магнитные моля Земли.
Группа физиков из компании Vector Atomic в США разработала оптические часы на мобильных платформах, которые нечувствительны к внешней среде и основаны на молекулярном йоде. Сначала исследователи создали эти часы в лаборатории, а затем испытали три устройства в море в течение 20 дней. Результаты научной работы опубликованы в журнале Nature.
Йод давно известен как оптический стандарт частоты с длиной волны 532 или 1064 нанометра и точностью в 10^-10, что чуть выше наносекундной величины. Лазер с йодной ячейкой используют, например, в баллистическом гравиметре для измерения ускорения свободного падения. В новом исследовании физики сконструировали часы с лазерной системой и изолированными парами йода. Благодаря этому, по словам ученых, структура не требует лазерного охлаждения, предварительной стабилизации и нечувствительна к движению. Исследователи выбрали молекулярный йод еще и потому, что устройство, работающее на ионах или атомах, было бы дороже, тяжелее, больше и не так надежно. Но новые часы хоть и вышли компактными — объемом всего 35 литров и массой 26 килограммов — не столь точны, как атомные.
Три первых устройства — PICKLES, EPIC и VIPER (эти чуть попроще) — испытали в 2022 году в штате Колорадо, где сравнивали их работу с универсальной шкалой времени NIST на протяжении 34 дней. Дрейф частоты новых часов был закономерно больше, чем у атомного стандарта, — всего 300 пикосекунд (300 триллионных долей секунды) за день.
Удовлетворенные таким лабораторным результатом физики отправили свои часы в Перл-Харбор для испытания в крупнейших военно-морских учениях RIMPAC. Устройства жестко закрепили на полу грузового контейнера, где работал кондиционер, на три недели и не трогали (только VIPER пришлось перезапустить из-за сбоя в питании). В полевых условиях температура колебалась на 2-3 °C, влажность — на 4-5%, а судно кренилось и дрожало во время движений.
За 20 дней в море часы не показали отклонений в характеристиках на коротких интервалах в тысячу секунд. Пара PICKLES-EPIC сохранила нестабильность, эквивалентную 400 пикосекундам (400 триллионных долей секунды) в сутки. Скорость дрейфа была той же, что и в атомных часах NIST. VIPER показал как кратковременную, так и суточную нестабильность, но ученые и сделали эти часы попроще.
Иными словами, если новые часы, установленные на судне, потеряют связь с внешними часами, то есть со спутниками, их отставание будет минимальным, а точность продолжит находиться в пределах наносекунд. Это делает оптические часы на основе молекулярного йода самыми высокопроизводительными морскими часами на сегодня. Они минимально чувствительны к внешней среде (правда, кондиционер может немного испортить фон), стабильны и компактны.
Telegram 
Дзен 
VK Команда российских исследователей, включая ученых из НИУ ВШЭ, применили искусственный интеллект для анализа подписок 4,5 тысячи студентов на VK-сообщества. Оказалось, что алгоритмы могут с высокой точностью предсказывать, кто отличник, а у кого трудности с учебой.
В длительном выступлении 30 мая 2025 года Илон Маск не ограничился повторением уже известного, но и обозначил ряд новых моментов по программе Starship и конкретике первых нескольких волн полетов на Марс.
Хотя попытки объединить квантовую теорию и гравитацию десятилетиями терпели неудачу, ученые продолжают выдвигать новые, порой крайне спорные гипотезы. Авторы нового исследования, например, предложили посмотреть на гравитацию так же, как на другие фундаментальные силы природы — через симметрии и поля.
Казахстанский Алматы — город контрастов, где горы соседствуют с урбанистическими пейзажами, а бизнес-центры — с историческими кварталами. Неизменным остается одно — пробки. Ежедневно сюда приезжает более 700 тысяч автомобилей из пригородов, при этом в самом мегаполисе зарегистрировано порядка 600 тысяч транспортных средств. В результате по улицам ежедневно движется более миллиона транспортных средств.
Исследователи ВШЭ выделили более 4000 примеров устной русской речи билингвов из семи регионов России и выяснили: большинство нестандартных форм в конструкциях с числительными связано не только с их родным языком, но и с тем, как часто выражение встречается в повседневной речи. Например, фразы «два часа» или «пять километров» почти всегда совпадают с литературным вариантом, а вот менее привычные выражения, особенно с числительными от двух до четырех, а также с собирательными формами вроде «двое» или «трое», часто звучат иначе.
Хотя попытки объединить квантовую теорию и гравитацию десятилетиями терпели неудачу, ученые продолжают выдвигать новые, порой крайне спорные гипотезы. Авторы нового исследования, например, предложили посмотреть на гравитацию так же, как на другие фундаментальные силы природы — через симметрии и поля.
Да, с волосами и люком все так. У космонавта Суниты Уильямс волосы на МКС плавали свободно, а у Кэти Пэрри и прочих в полете 14 апреля 2025 года — нет. Но это не значит, что суборбитального космического полета первого чисто женского экипажа не было или что он был инсценировкой. Причем, в общем-то, чтобы понять это, даже не нужно обладать специальными знаниями.
Недавно вышел второй сезон сериала «Одни из нас» (TheLastofUs), созданного по сюжету популярнейшей видеоигры. Ученые Пермского Политеха решили разобраться, насколько реален сценарий грибной пандемии, превращающей людей зомби? Чем живет кордицепс и как он «ищет» своих жертв, действительно ли паразит способен эволюционировать настолько, чтобы поражать человеческий организм и подчинять себе его волю, был бы у людей шанс выжить, какие грибы уже поселились в наших телах и выручит ли нас иммунитет, сформированный тысячелетиями.
Мощнейшее отключение электроэнергии за последние 20 лет истории Европы случилось уже неделю назад, а испанские власти пока так и не объявили о его причинах. Это логично: как мы покажем ниже, ответ на вопрос, кто виноват, получится очень неполиткорректным. И, более того, противоречащим линии правящей в Испании партии. Но мы живем за тысячи километров от нее, поэтому можем себе позволить аполитичный анализ случившегося. Так что же произошло на самом деле и каковы наши шансы увидеть подобное у себя дома?
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии