Un robot arată că este posibil să înoți în vidul unui univers curbat: ScienceAlert

Un robot arată că este posibil să înoți în vidul unui univers curbat: ScienceAlert

Dacă un astronaut ar trece brusc prin golul spațiului interstelar, el ar fi forțat să-și propulseze corpul în siguranță, lovind cu picioarele și frământându-și membrele spre un sanctuar din vid.

Din păcate pentru ei, fizica nu este atât de îngăduitoare, lăsându-i să plutească fără speranță pentru eternitate. Dacă Universul ar fi suficient de curbat, agitația lor ar putea să nu fie atât de zadarnică.

Cu secole înainte de a părăsi remorcherul Pământului, Isaac Newton a explicat succint de ce lucrurile se mișcau. Fie că este vorba de expulzarea unui gaz, de o împingere împotriva pământului solid sau de mișcarea unei aripioare împotriva unui fluid, impulsul unei acțiuni este păstrat de suma elementelor implicate, ceea ce are ca rezultat o reacție care determină mișcarea unui obiect. redirecţiona.

Îndepărtați aerul din jurul aripii unei păsări sau apa din jurul cozii unui pește și efortul fiecărei clapete va împinge în egală măsură într-un sens în timp ce trage pe celălalt, lăsând săracul animal să plutească slab, fără nicio mișcare a fileului către destinație.

La începutul secolului XXI, considerați fizicieni o scăpare de la această regulă. Dacă un spațiu 3D în care are loc această mișcare este curbat, modificările de formă sau de poziție ale unui obiect nu vor respecta neapărat regulile obișnuite ale schimbului de impuls, ceea ce înseamnă că nu ar avea nevoie de propulsor.

Geometria curbei spațiu-timp în sine ar putea însemna că deformarea unui obiect – lovitura, clapa sau fluturarea corectă – ar putea vedea doar o schimbare subtilă a poziției sale, până la urmă.

Pe de o parte, ideea că curbura spațiu-timpului are o influență asupra mișcării este la fel de evidentă ca și cum privești o piatră căzând pe pământ. Einstein a descris-o acum peste un secol în a lui teoria generală a relativității.

READ  Ce face această creatură aproape invincibilă? Biologii au dobândit noi cunoștințe

Dar a arăta cum dealurile și văile spațiului deformat pot afecta capacitatea propriei obiecte de a se propulsa este un alt joc de minge.

Pentru a vedea asta în acțiune fără a călători la cel mai apropiat warp spațial gaură neagrăo echipă de cercetători de la Institutul de Tehnologie din Georgia, Universitatea Cornell, Universitatea din Michigan și Universitatea Notre Dame a construit un model de spațiu curbat în laborator.

Versiunea lor mecanică a unui spațiu sferic a constat dintr-un set de mase conduse de motoare conduse de-a lungul unei răscruce de căi arcuite. Atașat la un braț rotativ, întreaga configurație a fost poziționată astfel încât forța gravitațională și rezistența la frecare să fie minime.

Șine curbate perpendiculare pe un braț pivotant
Un înotător „spațial” care se rostogolește pe calea unui braț de braț rotativ. (Tehnologia Georgia)

Deși masele nu au fost îndepărtate de fizica care domină Universul nostru oarecum mai plat, sistemul a fost echilibrat astfel încât curbura pistelor să inducă același tip de efect ca și spațiul curbat dramatic. Sau așa a prezis echipa.

Pe măsură ce robotul se mișca, amestecul de gravitație, frecare și curbură s-a combinat în mișcare cu proprietăți unice care au fost cel mai bine explicate de geometria spațiului.

„Lăsăm obiectul nostru care își schimbă forma să se miște pe cel mai simplu spațiu curbat, o sferă, pentru a studia sistematic mișcarea în spațiul curbat.” spus Fizicianul Georgia Tech Zeb Rocklin.

„Am aflat că efectul prezis, care a fost atât de contraintuitiv încât a fost respins de unii fizicieni, s-a întâmplat de fapt: când robotul și-a schimbat forma, s-a deplasat încet în jurul sferei unui mod care nu putea fi atribuit interacțiunilor cu mediul.”

READ  Semnalul SETI promițător se dovedește a fi de origine umană

frameborder=”0″ allow=”accelerometru; citire automată; clipboard-scriere; medii criptate; giroscop; imagine în imagine” permite ecran complet >

Oricât de mic ar fi efectul, utilizarea acestor rezultate experimentale în conformitate cu teorie ar putea ajuta la îmbunătățirea poziționării tehnologiei în localitățile în care curbura Universului devine importantă. Chiar și în scăderi ușoare, precum puțul gravitațional al Pământului, înțelegerea modului în care mișcările limitate ar putea modifica poziționarea ultraprecisă pe termen lung ar putea deveni din ce în ce mai importantă.

Desigur, fizicienii au mers pe calea zero propulsor’motoare imposibile‘ inainte de. Micile forțe ipotetice din experimente au un mod de a veni și de a merge, generând dezbateri nesfârșite cu privire la validitatea teoriilor din spatele lor.

Studii suplimentare cu mașini mai precise ar putea dezvălui mai multe informații despre efectele complexe ale înotului pe marginile ascuțite ale Universului.

Deocamdată, nu putem decât să sperăm că panta blândă a vidului care înconjoară bietul nostru astronaut va fi suficientă pentru a-l vedea ajungând la un refugiu sigur înainte ca oxigenul să se epuizeze.

Această cercetare a fost publicată în PNAS.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *