Ученые обнаружили, что сперма во время движения нарушает один из фундаментальных законов физики

Согласно недавнему исследованию, ученые выявили необычные особенности движения спермы и одноклеточных водорослей из-за вязких жидкостей. Это движение противоречит третьему закону Ньютона, касающемуся взаимодействия физических объектов с окружающими силами.

Команда ученых под руководством Кенты Исимото из Университета Киото исследовала, как сперма и другие микроскопические организмы перемещаются через жидкости, которые, в теории, должны создавать сопротивление их движению. Об этом пишет Sciense Alert.

Читайте также: Почему стоять в планке более 10 секунд – бессмысленно

Третий закон Ньютона определяет, что на каждое действие существует противоположная реакция. Это означает, что силы действуют четно и взаимозависимо. Например, если два шарика одинакового размера столкнутся, они отталкиваются друг от друга в соответствии с настоящим законом.

Однако природа не всегда следует этой симметрии, и безответные взаимодействия наблюдаются в сложных системах, таких как движение птиц в стаях, частиц в жидкости и движение спермы.

Эти организмы двигаются таким образом, что создают асимметричное взаимодействие с окружающей средой, создавая благоприятные условия для их движения без взаимодействия с противоположными силами в соответствии с третьим законом Ньютона.

Поскольку сперма и одноклеточные водоросли генерируют собственную энергию при каждом движении своих "отростков", система находится в далеком состоянии от равновесия, и традиционные физические законы не применяются.

Исимото и его коллеги изучили экспериментальные данные по сперме человека и попытались смоделировать движение одноклеточных водорослей Chlamydomonas. Оба они двигаются благодаря гибким жгутикам, которые выходят из их тел и изменяют форму, чтобы создавать движение.

Обычно очень вязкие жидкости задерживают энергию жгутика, что приводит к ограничению движения спермы и водорослей. Однако исследователи обнаружили удивительную эластичность в жгутиках, позволяющую этим организмам двигаться, не тратя значительное количество энергии на преодоление сопротивления жидкости.

Однако эта эластичность не является единственной причиной волнообразного движения жгутиков. С этой работы исследователи ввели новый термин – "нечетный модуль упругости" – для объяснения внутренней механики жгутиков.

Полученные результаты могут быть полезны для разработки микроработ, имитирующих живые организмы, и для лучшего понимания основ коллективного поведения в природе.

Напомним, ранее мы писали о 5 вещах, которые нельзя делать утром, чтобы не навредить здоровью.

Хотите получать самые актуальные новости о войне и событиях в Украине – подписывайтесь на наш Телеграмм-канал!