Физики смогли нарушить третий закон Ньютона: как это произошло
Ученые в течение часа наблюдали за тем, как микроскопические частицы нарушают фундаментальный закон физики.
Некоторые законы физики являются настолько фундаментальными, что, как предполагается, их нельзя нарушить. Но иногда ученым удается это сделать и когда это происходит, случаются странные вещи. Физики создали систему из 10 000 частиц, которые в течение часа нарушали третий закон Ньютона — сила действия равна силе противодействия. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters, пишет Gizmodo.
Третий закон Ньютона гласит, что взаимные действия двух тел друг на друга всегда равны и направлены на противоположные стороны. То есть существует симметричная связь между действием и противодействием.
В последнее время физики изучают системы, которые могут нарушать эти симметрию. Авторы исследования микроскопические коллоидные частицы в воду, а затем применили переменное электрическое поле.
Согласно третьему закону Ньютона, пассивные частицы оказывают друг на друга равные силы, поэтому ни одна из них не может внезапно начать двигаться самостоятельно. Но переменное электрическое поле заставило пассивные частицы спонтанно образовывать пары и "преследовать" друг друга в жидкой среде.
Первоначально более крупные частицы создавали больший электрический поток, притягивая более мелкие частицы. Это создавало дисбаланс, который заставлял частицы двигаться самостоятельно в жидкой среде.
Как показало исследование, частицы, которые притягиваются друг к другу, такие как песок, порошок или капли дождя, обычно продолжают собираться со временем, образуя более крупные скопления. Система с частицами разных размеров, с другой стороны образовывает скопления, но они никогда не слипаются окончательно, вместо этого частицы собираются, а затем разделяются.
Физики считают, что что подобные взаимодействия происходят в биологических системах, таких как клеточные колонии и группы животных. Если это правда, то обнаруженный механизм может помочь создать программируемые материалы.
По словам ученых, исследование показывает, что нарушение симметрии действие-противодействие является фундаментальным принципом, создающим новые коллективные движения и самоорганизацию материи.
Другие новости науки
- Ученые нашли способ, как энергия может перемещаться быстрее скорости света. Согласно исследованию, никакие законы физики не нарушаются.
- 79 мужчин жестоко убили 2600 лет назад: ученые удивились, когда узнали, что произошло.