يقول العلماء إنهم ربما تحدوا أحد قوانين نيوتن الأساسية للفيزياء – الحفاظ على الزخم | أخبار العلوم والتكنولوجيا

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.”

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”.