Вчені виявили, що сперма під час руху порушує один із фундаментальних законів фізики

Згідно з недавнім дослідженням, вчені виявили незвичайні особливості руху сперми та одноклітинних водоростей через в'язкі рідини. Цей рух суперечить третьому закону Ньютона, який стосується взаємодії фізичних об'єктів з навколишніми силами.

Команда науковців під керівництвом Кенти Ісімото з Університету Кіото досліджувала, як сперма та інші мікроскопічні організми переміщуються крізь рідини, які, в теорії, мали б створювати опір їхньому руху. Про це пише Sciense Alert.

Читайте також: Чому стояти у планці понад 10 секунд – безглуздо

Третій закон Ньютона визначає, що на кожну дію існує протилежна реакція. Це означає, що сили діють парно і взаємозалежно. Наприклад, якщо дві кульки однакового розміру зіткнуться, вони відштовхуються одна від одної відповідно до цього закону.

Проте природа не завжди слідує цій симетрії, і невзаємні взаємодії спостерігаються в складних системах, таких як рух птахів в зграях, частинок у рідині та рух сперми.

Ці організми рухаються таким чином, що створюють асиметричну взаємодію з навколишнім середовищем, створюючи сприятливі умови для їхнього руху без взаємодії з протилежними силами відповідно до третього закону Ньютона.

Оскільки сперма та одноклітинні водорості генерують власну енергію при кожному русі своїх "відростків" система перебуває в далекому стані від рівноваги, і традиційні фізичні закони не застосовуються.

Ісімото та його колеги вивчили експериментальні дані щодо сперми людини та спробували змоделювати рух одноклітинних водоростей Chlamydomonas. Обидва вони рухаються завдяки гнучким джгутикам, які виходять з їхніх тіл та змінюють форму, щоб створювати рух.

Зазвичай, дуже в'язкі рідини затримують енергію джгутика, що призводить до обмеження руху сперми та водоростей. Однак дослідники виявили дивовижну еластичність у джгутиках, що дозволяє цим організмам рухатися, не витрачаючи значну кількість енергії на подолання опору рідини.

Однак ця еластичність не є єдиною причиною хвилеподібного руху джгутиків. З цієї роботи дослідники ввели новий термін – "непарний модуль пружності" – для пояснення внутрішньої механіки джгутиків.

Отримані результати можуть бути корисними для розробки мікророботів, які імітують живі організми, і для кращого розуміння основ колективної поведінки в природі.

Нагадаємо, раніше ми писали про 5 речей, які не можна робити вранці, щоб не нашкодити здоров'ю.

Бажаєте отримувати найактуальніші новини про війну та події в Україні – підписуйтесь на наш Телеграм-канал!