Ученый Кента Ишимото из Киотского университета и его коллеги решили исследовать механизмы движения сперматозоидов, которые способны преодолевать высокую вязкость среды, в которой они находятся. На первый взгляд, их движение кажется нарушением третьего закона Ньютона, который утверждает, что «каждому действию есть равное и противоположное противодействие».
![]()
Фото из открытых источников
Важным моментом в исследовании является понимание симметрии в природе и взаимодействия противоположных сил. Однако мир окружающих нас веществ обладает хаотичным характером, и не все физические системы подчиняются этим симметриям. В особенности, неуправляемые системы могут демонстрировать невзаимодействие сил.
Исследователи прибегли к изучению экспериментальных данных о движении сперматозоидов человека и водорослей Chlamydomonas. Обе эти микроскопические формы жизни движутся, используя тонкие гибкие «жгутики», что позволяет им перемещаться вперед. Однако вязкие жидкости, в которых они находятся, обычно затрудняют их движение.
Удивительным открытием стал факт, что сперматозоиды и водоросли обладают в своих хвостиках так называемой «странной эластичностью», что позволяет им двигаться с минимальными затратами энергии. Однако это еще не полностью объясняет, как они могут проникать через вязкие среды вопреки закону Ньютона.
Ученые предложили новый термин – «нечетный модуль упругости», чтобы описать внутренние механизмы движения этих организмов. Этот термин помог им разгадать таинственные внутренние взаимодействия и сделать первые шаги к пониманию, как эти микроскопические организмы способны двигаться в условиях, где все противоречит законам физики.
По словам авторов работы, это только начало исследований, и им предстоит еще много работы, чтобы полностью изучить удивительную способность сперматозоидов и водорослей двигаться вперед вопреки законам физики. Сперматозоиды и водоросли, кажется, обладают невероятной способностью адаптироваться и преодолевать самые сложные преграды.
