Японски учени признаха човешките сперматозоиди за „нарушители“ на третия закон на Нютон. По думите им сперматозоидите се движат по такъв начин, че околната среда не им влияе в съответствие с това правило.
Още: Гигантски структури с неизвестен произход са открити в земната мантия
Още: Светът след 250 милиона години: Как може да изглежда
Нютон формулира законите на механиката през 1686 г., за да обясни връзката между физически обект и действащите върху него сили. Третият закон гласи, че за всяко действие има равно по сила и противоположно по посока противодействие.
ОЩЕ: Фотони нарушиха квантовомеханичен аналог на първия закон на Нютон
Но трима специалисти по хидродинамика и математическо моделиране от университета в Киото (Япония) забелязали, че сперматозоидите и водораслите Chlamydomonas се движат с по-малко усилия, отколкото биха били необходими, ако третият закон на Нютон им действа линейно. Резултатите от работата са публикувани в списание PRX Life.
Още: Революции, променили хода на историята по Viasat History разказва за най-важните бунтове в света
Още: Изненадващо: Мравките помнят враговете си и таят злоба
За да разберат динамиката на живите клетки във вискозна течност, учените разширили известната преди това концепция за антисиметрични еластични вибрации до нелинеен режим.
За още любопитни и полезни статии - очакваме ви във Viber канала ни! Последвайте ни тук!
Още: Тях не ги е страх от горските пожари: Птици и насекоми, които имат полза от бедствието (СНИМКИ)
Заменяйки параметрите на неизменната форма на сперматозоидите в изчисленията с променливи (при движение те активно огъват опашката си, която заема основната част от дължината на клетката), изследователите успели да получат доста необичайни резултати за изчисляване на движението във вискозна среда.
Третият закон на Нютон не снижавал толкова силно скоростта на движение, тъй като в момента на влияние на противодействието на движещата се клетка нейната форма вече е успяла да се промени така, че това противодействие не я забавяло толкова силно.
Освен това, за да характеризират силите, действащи върху сперматозоидите, учените въвели нова концепция – модул на антисиметрична еластичност.
Още: Там са ходили библейски царе: археолози откриха изгубена резиденция на цар Давид
Сперматозоидите и водораслите Chlamydomonas (впрочем не само те) използват флагели (опашки) за придвижване. Те извършват вълнообразни движения, придвижвайки се през течността. Но прекалено вискозните течности обикновено разсейват енергията на флагела и забавят движението. Това обаче не се случило.
ОЩЕ: Сперматозоидите отказват да плуват наляво
Според специалистите опашките на сперматозоидите и флагелите на водораслите имат антисиметрична еластичност, което им позволява да се движат, без да губят много енергия. Флагелите се движат по специфичен начин: вълнообразно се извиват в отговор на движението на течността, предотвратявайки равна и противоположна реакция и запазвайки енергията на своя собственик.
Учените се надяват, че тяхното откритие ще помогне за разработването на малки, самосглобяващи се роботи, които имитират живи материали. А техните техники за моделиране могат да се използват за по-добро разбиране на основните принципи на колективно поведение.
