Ученые заявили, что у них, возможно, получилось бросить вызов одному из фундаментальных законов физики Ньютона – закону сохранения импульса, запустив созданного ими робота внутри искривленного пространства с беспрецедентным уровнем изоляции от окружающей среды. Робот двигался, просто изменяя свою форму.
Сэр Исаак Ньютон впервые сформулировал законы движения в Principia Mathematica еще в 1687 году, и сегодня эти законы рассматриваются как факты: когда что-то движется, оно должно отталкиваться от чего-то другого. Но новое исследование поставило под сомнение закон сохранения импульса – по крайней мере, в искривленном пространстве.
Исследователи из Технологического института Джорджии в США опубликовали работу, доказывающую обратное: когда тела существуют в искривленных пространствах, они могут двигаться, ни на что не наталкиваясь.
Результаты рецензируемого исследования опубликовано в престижном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Исследователи под руководством доцента Зеба Роклина создали робота, ограниченного сферической поверхностью с тем, что они описывают как «беспрецедентный уровень изоляции от окружающей среды», так что в действии будут действовать только эффекты сферы.
«Мы позволили нашему изменяющему форму объекту двигаться в простейшем искривленном пространстве, сфере, чтобы систематически изучить движение в искривленном пространстве», рассказал доцент Роклин. «Мы узнали, что предсказанный эффект, который был настолько нелогичным, что некоторые физики отвергли его, действительно имел место: по мере того, как робот менял свою форму, он двигался вперед вокруг сферы так, что это нельзя было объяснить взаимодействием с окружающей средой».
Открытие, конечно, не приведет сразу к вечным двигателям – эффекты чрезвычайно малы.
Однако эффект искривления может иметь огромное практическое значение в области точной робототехники подобно тому, как гравитация влияет на спутниковую связь.
Но, как показало исследование Эйнштейна, само пространство искривлено, и исследователи считают, что «в конечном счете принципы использования кривизны пространства для передвижения могут позволить космическим кораблям перемещаться по сильно искривленному пространству вокруг черных дыр».
Мягко говоря, чрезвычайно трудно исследовать объект на сфере без того, чтобы объект не обменивался импульсом со своим окружением.
Для этого ученые позволили нескольким двигателям двигаться по изогнутым путям в системе, которая была соединена с вращающимся валом, так что двигатели всегда двигались по сфере.
Сам вал поддерживался воздушными подшипниками и втулкой, чтобы свести к минимуму трение, а затем он даже был выровнен так, чтобы приспосабливался к гравитации Земли, чтобы еще больше минимизировать эту остаточную силу.
Ученые обнаружили, что эти моторные роботы перемещали гравитацию, и трение действительно воздействовало на них небольшими силами, но эти силы, по-видимому, в сочетании с эффектами искривления «вызывали странную динамику со свойствами, которые они не могли вызвать сами по себе».
«Исследование представляет собой важную демонстрацию того, как могут быть получены искривленные пространства, и как это коренным образом бросает вызов физическим законам и интуиции, разработанным для плоского пространства», заявили ученые.
