Человеческие сперматозоиды, несмотря на свои крошечные размеры, обладают удивительной способностью передвигаться в вязких жидкостях. Причем, вопреки законам классической физики. Ведь согласно им, такие среды должны значительно замедлять скорость.
Однако природа, как это нередко бывает, оказывается более удивительной, чем мы могли бы предположить.
Третий закон Ньютона
Недавнее исследование, проведенное под руководством биофизика Кенты Исимото в Киотском университете, показало, что сперматозоиды способны нарушать один из основополагающих законов физики — третий закон Ньютона. Он гласит, что на каждую приложенную силу действует равная и противоположная ей. Говоря другими словами: сила действия равна силе противодействия.
На макроуровне этот принцип легко проиллюстрировать, например, с помощью столкновения двух бильярдных шаров, которые отскакивают друг от друга с равной силой. Однако на микроуровне, где действуют совершенно иные законы, ситуация оказывается намного более сложной.
Асимметричные силы
В исследовании Исимото особое внимание уделяется так называемым невзаимным взаимодействиям. Это явление проявляется в системах, где участники способны самостоятельно генерировать энергию и двигаться в пространстве. Примером таких систем могут служить стаи птиц или, как в данном случае, сперматозоиды, плавающие в жидкости. В таких условиях классическая симметрия сил нарушается, и возникает возможность асимметричных взаимодействий.
Сперматозоиды, обладая способностью к активному движению, создают собственные потоки в жидкости, что позволяет им эффективно преодолевать вязкость среды. Исследования показали, что сперматозоиды используют свои хвосты для создания вихрей и потоков в окружающей среде. Они помогают не только двигаться быстрее, но и преодолевать сопротивление жидкости.
Сперматозоиды способны координировать свои движения, что позволяет им работать в команде, создавая более сложные потоки и уменьшая вязкость среды вокруг них. Это явление напоминает поведение стаи рыб, где каждое движение одного участника влияет на других, создавая синхронность и эффективность.
Оценили 18 человек
24 кармы