• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
14.05.2022
Сергей Васильев
2
18 239

Японский ученый предложил глобальную систему синхронизации часов

5.5

Всемирная сеть детекторов космических частиц позволит синхронизировать часы с огромной точностью, а в перспективе может стать альтернативной системой глобальной навигации.

©Decorativos Matisses / Автор: Pinaria Caprarius

Современная экономика и технологии требуют сверхточного измерения времени, и атомные часы позволяют отсчитывать его с нужным разрешением. Такие установки работают, в том числе, и на спутниках, однако их сигналу требуется определенное время для того, чтобы в виде радиоволны или по оптоволокну добраться до получателя. Это вызывает неизбежное расхождение даже у тех часов, которые полагаются на данные одних и тех же источников.

Профессор Университета Токио Хироюки Танака (Hiroyuki Tanaka) предложил несложный метод, позволяющий синхронизировать часы в глобальных масштабах. Свою идею «космической синхронизации времени» (Cosmic Time Synchronization, CTS) он описал в статье, опубликованной в журнале Scientific Reports. Космос здесь упоминается неспроста: подобно древнейшим способам отсчета времени – по Солнцу и звездам – CTS полагается на происходящее в небе.

Дело в том, что Землю постоянно бомбардируют потоки высокоэнергетических частиц из космоса. Поверхности планеты они почти не достигают, сталкиваясь с частицами атмосферы. Эти соударения происходят на высоте в десятки километров, порождая целые ливни вторичных частиц, включая мюоны. Мюоны нестабильны и долго не существуют, однако обладают высокой проникающей способностью, успевая пройти сквозь впечатляющие толщи вещества, прежде чем распасться. Ежесекундно через наше тело пролетают сотни тысяч мюонов, а детекторы замечают их даже глубоко под землей.

Общая схема-описание концепции CTS / ©Hiroyuki Tanaka

В результате каждый ливень вторичных частиц в атмосфере можно зарегистрировать во многих точках на поверхности планеты, инструментами, установленными на земле и под землей, разнесенными друг от друга на расстояния в десятки километров. При этом каждый из таких ливней случаен и уникален, и определив параметры попавших на детекторы частиц, можно связать их с тем или иным конкретным событием. Именно на эти принципы и опирается предложенная профессором Танакой технология CTS.

По его мысли, датчики мюонов можно размещать в зданиях и на транспорте, на суше и в море. Фиксируя потоки частиц, они смогут обмениваться данными о недавних ливнях частиц в атмосфере. Это позволит постоянно корректировать показания часов, опираясь на время регистрации таких событий.

«Принцип надежен, а технологии, включая детекторы и электронику, уже существуют. Так что мы могли бы воплотить эту идею сравнительно быстро, – добавляет японский ученый. – Эдисон начинал с одной лампочки на Манхэттене. Возможно, нам стоит заимствовать этот подход, начав (с синхронизации часов – ред.) в одном квартале, потом – во всем Токио и так далее».

Кроме того, профессор Танака указывает, что технология CTS способна стать альтернативой спутниковым системам глобальной навигации. Если массив датчиков мюонов охватит всю планету, то каждое возникновение ливней частиц в атмосфере можно будет локализовать с высокой точностью. Опираясь на эти данные, остается лишь триангулировать положение детектора. В отличие от GPS или ГЛОНАСС, такая система сможет работать даже в зданиях и под землей.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 11:50
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

Позавчера, 13:09
Ольга Иванова

Обычно жизнь неандертальцев изображают как крайне тяжелую с высоким уровнем стресса, в том числе детского. Международная группа ученых пришла к выводу, что их дети, как и отпрыски наших непосредственных предков, имели одинаковый уровень стресса, но на разных стадиях развития. Это может говорить о разных подходах к уходу за детьми, что, возможно, имело долгосрочные последствия — частично такое обстоятельство вызвало вымирание неандертальцев.

Позавчера, 15:20
Nadya

В конце 2022 года ученые забили тревогу из-за неизвестной эпидемии, от которой гибнут морские ежи в заливе Акаба около израильского города Эйлат. Долгое время биологи не могли понять причину их вымирания. К счастью, исследователи Тель-Авивского университета выяснили, что смертельно повлияло на морских животных.

20 мая
Полина Меньшова

Британский учитель географии Грэм Сеньор работал в саду и случайно обнаружил в земле небольшой прямоугольный камень. Оказалось, что на артефакте высечен текст, написанный с помощью древнего кельтского алфавита огам.

21 мая
Андрей

Группа энтомологов решила уточнить, откуда происходят предки современных рыжих тараканов и каким образом те захватили человеческие жилища почти на всех континентах. Для этого ученые секвенировали ДНК примерно 300 насекомых и смоделировали наиболее вероятные сценарии расселения на основе генетической информации.

22 мая
Полина Меньшова

Ледник Туэйтса в Западной Антарктиде, который также называют «ледником Судного дня», может растаять раньше, чем считали ученые. Теплые океанские воды воздействуют на него сильнее, чем предполагалось, показали новые спутниковые данные.

15 мая
НИУ ВШЭ

Международный коллектив исследователей при участии ученых из Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ изучил, как выбор иностранного языка влияет на когнитивные способности человека. Оказалось, что языки, непохожие на родной, стимулируют когнитивную функцию на начальном этапе их изучения, а близкие к родному имеют отложенный эффект и помогают мозгу эффективнее работать при более высоком уровне владения иностранным языком.

3 мая
Василий Парфенов

Ледяной покров Антарктики претерпевает значительные изменения на протяжении года, и его поведение хорошо изучено в общем. Но некоторые локальные аномалии объяснить не получается вот уже несколько десятилетий. Одна из них — полынья возвышения Мод, или полынья моря Уэдделла, которая появляется нерегулярно на одном и том же месте. Международная команда океанологов, наконец, смогла разгадать механизмы ее образования.

27 апреля
Редакция Naked Science

Первый эпизод рассказывает об исследователе, который посещает различные планеты в поисках инопланетной жизни. Видео переведено на русский специально для Naked Science.

[miniorange_social_login]

Комментарии

2 Комментария

-
0
+
Как-то противоречиво. Говорит, что мюоны проходят через толщу планеты, но предлагает ставить детекторы чуть не в наручных часах. Чем он их детектировать собрался, если они сквозь толщу планеты проходят без соударений???
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: