Розділи
Матеріали
Наука

Фізики змогли порушити третій закон Ньютона: як це сталося

Андрій Кадук
Фізики змогли порушити третій закон Ньютона | Фото: Gizmodo

Протягом години вчені спостерігали за тим, як мікроскопічні частинки порушують фундаментальний закон фізики.

Деякі закони фізики є настільки фундаментальними, що, як вважається, їх неможливо порушити. Але іноді вченим вдається це зробити, і коли це трапляється, відбуваються дивні речі. Фізики створили систему з 10 000 частинок, які протягом години порушували третій закон Ньютона — сила дії дорівнює силі протидії. Дослідження опубліковано в журналі Physical Review Letters, пише Gizmodo.

Третій закон Ньютона стверджує, що взаємні дії двох тіл одне на одне завжди рівні й спрямовані в протилежні боки. Тобто між дією та протидією існує симетричний зв’язок.

Останнім часом фізики досліджують системи, які можуть порушувати ці симетрії. Автори дослідження помістили мікроскопічні колоїдні частинки у воду, а потім застосували змінне електричне поле.

Згідно з третім законом Ньютона, пасивні частинки чинять одна на одну рівні сили, тому жодна з них не може раптово почати рухатися самостійно. Але змінне електричне поле змусило пасивні частинки спонтанно утворювати пари та "переслідувати" одна одну в рідкому середовищі.

Спочатку більші частинки створювали сильніший електричний потік, притягуючи дрібніші частинки. Це спричиняло дисбаланс, який змушував частинки рухатися самостійно в рідкому середовищі.

Як показало дослідження, частинки, що притягуються одна до одної, такі як пісок, порошок або краплі дощу, зазвичай з часом продовжують згущуватися, утворюючи більші скупчення. Система з частинками різних розмірів, з іншого боку, утворює скупчення, але вони ніколи не злипаються остаточно; натомість частинки згуртуються, а потім знову розходяться.

Фізики вважають, що подібні взаємодії відбуваються в біологічних системах, таких як клітинні колонії та групи тварин. Якщо це правда, то виявлений механізм може допомогти створити програмовані матеріали.

За словами вчених, дослідження показує, що порушення симетрії "дія-протидія" є фундаментальним принципом, який зумовлює виникнення нових колективних рухів та самоорганізацію матерії.

Інші новини науки