Математики из Университета Киото (Япония) исследовали такие «хвостатые» микроорганизмы, как человеческие сперматозоиды и одноклеточные хламидомонады, чтобы выяснить, как им удается передвигаться в вязких жидкостях. И обнаружили, что они не встречают сопротивления среды, которая должна бы затруднять их движение. И, по-видимому, игнорируют третий закон Ньютона.
Ученые пришли к выводу, что нарушать основные законы физики этим биологическим пловцам помогают особые движения их кнутообразных жгутиков. Исследование опубликовано в PRX Life.
Основные три закона классической механики были сформулированы Исааком Ньютоном в 1687 году, чтобы описать четкие принципы взаимодействия между физическими объектами и силами, которые на них действуют. Сегодня эти законы по-прежнему широко применяются и позволяют объяснить движение любой механической системы.
Упрощенное звучание третьего закона Ньютона знакомо почти каждому как действие равно противодействию.
Или чуть шире: на каждое действие существует равное и противоположное противодействие: силы, с которыми два тела действуют друг на друга, всегда равны по величине и направлены в противоположные стороны.
Однако, как выяснилось, не все подчиняются этой симметрии. Так, по словам ученых, есть «неуправляемые» механические системы, к ним можно отнести, например, стаю птиц, частицы в жидкости или плавающие сперматозоиды. Они нарушают равновесие, вырабатывая свою собственную энергию с каждым взмахом крыла или «хвоста».
Авторы считают, что опыт моделирования движения сперматозоидов и других биологических микропловцов, может быть использован при создании небольших самособирающихся роботов, которые имитируют живые системы.
Как справляться с тревогой: 6 работающих способов
