Тайны времени: где российские ученые хранят идеальную секунду

Гиганта, размером с Сирию, часто называют "ледником судного дня". Свежие снимки со спутников показали, что глыба все быстрее дрейфует от полюса. Но что еще хуже, каждый год ледник вливает в мировой океан объем воды, сравнимый с Каспийским морем. И это большая проблема: он может изменить одну из самых главных величин человечества – время. 

Каким образом это возможно? Что произойдет, если все часы мира дадут сбой? И какие еще тайны скрывает время? Об этом рассказывает программа "Наука и техника" с Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.

Почему мы скоро лишимся одной секунды

Чем быстрее тают ледники на планете, тем длиннее сутки. К этому выводу пришли ученые Калифорнийского университета, когда измерили гравитацию и скорость движения Земли вокруг своей оси. Оказалось, планета замедляется. А происходит это потому, что огромные массы талой воды перемещаются от полюсов к экватору. Вес шара распределяется по-другому, и планета начинает тормозить, словно крутящийся в пируэте фигурист, который внезапно выбросил руки перед собой. По такой логике времени у нас должно стать больше, но на практике мы, наоборот, лишимся одной секунды.

"Для удобства принято считать, что в сутках ровно 24 часа. Условно за это время Земля совершает оборот вокруг своей оси, но в реальности это происходит чуть быстрее. Более того, последние полвека планета постоянно ускорялась, то есть календарное время все быстрее обгоняло астрономическое. Чтобы компенсировать эту разницу, периодически в стандарт Всемирного координационного времени приходилось добавлять високосные секунды. Но из-за таяния ледников больше этого делать не нужно. Наоборот, в 2029 году впервые в истории нам придется вычесть секунду", – пояснил профессор Института океанографии Скриппса Дункан Агню.

Многие из нас привыкли считать, что время – это минуты, часы, дни или годы. Ну, идут и идут. На самом деле, это одно из самых таинственных и малоизученных явлений.

Время лечит: как минуты затягивают раны

Наверное, вы не раз слышали, что время лечит, и воспринимали это просто как фигуру речи. Американские ученые доказали, что минуты действительно способны заживлять царапины и ссадины. Нужно только… сломать течение времени.

Чтобы доказать реальную лечебную силу времени, исследователи Гарвардского университета наставили синяков трем десяткам добровольцев. Затем разделили их на группы и отправили на сеанс заживления, который длился полчаса. Но сами участники эксперимента были уверены, что находятся в процедурной вовсе не 30 минут.

"Для первой группы мы сделали таймеры, которые показывали, что сеанс длится всего 15 минут, а вторая группа считала, что процесс занимает целый час. А в третьей, контрольной, часы шли как положено. Результаты оказались поразительными! Лучше всего синяки зажили у тех участников, которые считали, что проводят в процедурной больше времени. Это значит, что мозг, для которого минуты субъективно текут медленнее, чем в реальности, посылает телу сигналы, которые ускоряют восстановление", – отметила профессор факультета психологии Гарвардского университета Эллен Лангер.

На сколько поставить будильник, чтобы стать умнее

А еще время и способ пробуждения влияют на мозг и интеллект. Ученые Стокгольмского университета выяснили, что люди, которые любят по утрам поваляться в постели, – гораздо сообразительнее. Исследователи проанализировали привычки и режим дня почти двух тысяч человек, отобрали из них сонь разного типа и пригласили на три ночи в лабораторию.

"По ночам прибор полисомнограф фиксировал фазы сна и малейшие отклонения от нормы у испытуемых. Утром они сдавали анализ слюны на гормон стресса кортизол, а затем решали арифметические примеры, проходили тесты на внимательность, скорость реакции и память. Оказалось, что люди, которые всегда дремлют между сигналами будильника, справляются с заданиями намного лучше, чем те, кто встает сразу", – рассказал профессор факультета психологии Института исследований стресса Стокгольмского университета Джон Аксельссон.

Ученые связывают это со скачками кортизола: его уровень резко повышается спустя полчаса после пробуждения. Только тогда человек начинает чувствовать себя бодрым и свежим. И как раз эти 30 минут люди, не способные вскакивать четко по будильнику, проводят в легкой дремоте. А это благотворно влияет на мозг и организм в целом.

Где в России хранится идеальная секунда

Страшно представить, что случится, если все часы мира внезапно дадут сбой. На планете вмиг исчезнут связь и интернет, а самолеты и корабли потеряют управление. Но до этого не дойдет, ведь время берегут так называемые первичные эталоны – это множество сложных технических комплексов в разных странах мира. Российский находится в подмосковном поселке Менделеево.

"Эталон — это техническое средство, которое выполняет три основные функции: воспроизведение единиц, их хранение и передачу. Так как он первичный, наш эталон, то все эти функции он выполняет с наивысшей в стране точностью", – пояснил ученый – хранитель ГПЭ единиц времени, частоты и национальной шкалы времени ФГУП "ВНИИФТРИ" Игорь Норец.

И не только в стране – российский эталон признан одним из самых точных на планете. С ним постоянно синхронизируются все системы государства: спутники, банки, транспорт, энергетика, промышленность. Только через интернет с запросом на правильное время во Всероссийский НИИ обращаются 500 миллионов пользователей в сутки. Стандарт той самой идеальной секунды круглосуточно поддерживают квантовые часы.

"Вот здесь у нас находятся стандарты частоты и времени водородные, пассивного типа и активного типа, которые используются в качестве перевозимых квантовых часов. Это и есть тот самый, самый точный канал синхронизации, который обеспечивает погрешность сравнения удаленных шкал времени в пределах одной наносекунды", – добавил ученый.

Внутри часов есть водородный генератор, в котором самые крохотные частицы вещества постоянно совершают квантовый переход, то есть то теряют, то набирают энергию и параллельно излучают электромагнитные волны. Их частота и соответствует идеальной секунде.

Почему время на Земле ускорилось в пять раз

Сложно представить, но с момента Большого взрыва время объективно ускорилось в пять раз А помогли это понять самые древние часы Вселенной – квазары. Это сверхъяркие и гиперактивные ядра очень далеких галактик, расположенные вокруг сверхмассивных черных дыр.

"Мы сопоставили частоту мерцания квазаров похожего возраста и примерно одинаковой удаленности от Солнечной системы. По кривой блеска объектов, словно по тиканью часов, нам удалось определить, что на заре Вселенной время в ней текло в пять раз медленнее. Конечно, если бы мы каким-то образом оказались в прошлом, секунда не длилась бы для нас дольше. Но, с точки зрения современного наблюдателя, она была длиннее. Так что открытие ученых подтверждает теорию Эйнштейна о том, что с расширением пространства время ускоряется", – сказал профессор астрофизики Сиднейского института астрономии Джерайнт Льюис.

По этой логике, когда Вселенной станет больше некуда расти, время остановит ход и наступит вечность. Так ли это на самом деле – тайна, которую мы с вами вряд ли когда-нибудь узнаем.

О самых невероятных достижениях прогресса, открытиях ученых, инновациях, способных изменить будущее человечества, смотрите в программе "Наука и техника" с ведущим Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.