ذكر السير إسحاق نيوتن قوانين الحركة لأول مرة في كتاب الرياضيات عام 1687 ، واليوم يُنظر إلى هذه القوانين على أنها حقائق – عندما يتحرك شيء ما ، يجب أن يدفع شيئًا آخر.
لكن قد تتحدى دراسة جديدة قانون الحفاظ على الزخم بشكل أساسي – على الأقل في المكان الذي ينحني فيه.
نشر باحثون في معهد جورجيا للتكنولوجيا في الولايات المتحدة ورقة بحثية أثبتت العكس – عندما تكون الأجسام في وضع منحني ، فإنها تتحرك دون مقاومة.
يتم نشر النتائج التي تمت مراجعتها من قبل الأقران في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم المرموقة.
في ورقابتكر باحثون بقيادة زيب روكلين روبوتًا محصورًا في سطح كروي ، والذي وصفوه بأنه “درجة غير مسبوقة من العزلة عن بيئته” بحيث يمكن فقط لتأثيرات الكرة أن تؤثر عليه.
قال السيد Rocklin: “لدراسة الحركة في الفضاء المنحني بشكل منهجي ، نترك مادتنا المتغيرة الشكل تتحرك حول مساحة منحنية بسيطة ، كرة”.
“لقد تعلمنا أن تأثيرًا متوقعًا تم رفضه من قبل بعض الفيزيائيين قد حدث بالفعل: غير الروبوت شكله وتحرك للأمام حول الكرة بطريقة لم يعد قادرًا على التفاعل مع البيئة.”
من المؤكد أن الاختراع لم يؤد على الفور إلى آلات دائمة الحركة – كانت التأثيرات صغيرة جدًا.
ومع ذلك ، يمكن أن يكون للتأثير الناجم عن الانحناء قيمة عملية هائلة في مجال الروبوتات الدقيقة – على غرار الطريقة التي يغير بها اختراع الجاذبية تواتر الاتصالات عبر الأقمار الصناعية.
ولكن كما أظهر بحث أينشتاين ، فإن الفضاء نفسه منحني ، ويعتقد الباحثون أنه “في النهاية ، مبادئ كيفية استخدام انحناء الفضاء للحركة قد تسمح للمركبات الفضائية بالتنقل في الفضاء المنحني حول الثقب الأسود.”
استشعار تجريبي للسباح في كرة بمحركات مدفوعة بذراع ذراع يدور بحرية. الصورة: Georgia Tech
ماذا يغطيه الاختبار في الواقع؟
من الصعب جدًا دراسة كائن في كرة دون تبادل الزخم مع محيطه.
للقيام بذلك ، سمح العلماء للعديد من المحركات بالعمل على طول المسارات المنحنية في نظام متصل بعمود دوار بحيث تتحرك المحركات دائمًا في كرة.
كان العمود مدعومًا بمحامل الهواء والبطانات لتقليل الاحتكاك ، ثم تمت محاذاته بحيث يتماشى مع جاذبية الأرض.
ووجدوا أن هذه الروبوتات المزودة بمحركات تتحرك بالجاذبية وأن الاحتكاك يمارس عليها قوى صغيرة ، ولكن يبدو أن هذه القوى مجتمعة مع تأثيرات الانحناء “تنتج حركة غريبة بخصائص لا يمكن إحداثها بمفردها”.
وقال العلماء: “يقدم هذا البحث عرضًا مهمًا لكيفية تحقيق المساحات المنحنية وكيف يتحدى ذلك بشكل أساسي قوانين الفيزياء والحدس المصمم للفضاء المسطح”.