Невозможный шар катится вертикально и не падает: открытие бросает вызов пониманию физики

Исследование опубликовано в журнале Soft Matter, пишет Popular Science.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

По словам ученых, когда они впервые увидели, как шар катится по вертикальной поверхности, они не могли в это поверить, ведь это бросает вызов здравому смыслу. Для того, чтобы получить такой результат ученые несколько месяцев пытались найти баланс эластичности мягкой полимерной сферы размером с горошину и правильно настроить ее связь с вертикальной поверхностью размером с экран смартфона.

Если шар был слишком мягким, то он неизбежно либо прилипал к поверхности, либо скользил по ней. Если шар был слишком жестким, то гравитация заставляла его просто падать вертикально вниз.

Идеальное сочетание эластичности и текстуры шара, а также вертикальной поверхности позволило физикам наблюдать уникальное поведение шара. Он имеет динамически изменяющийся диаметр и уникальную асимметрию контакта с поверхностью. Катящийся шар слегка меняет форму в точке контакта. Передний край действует как застегивающаяся молния на одежде, в то время как задний край действует открывающая молния. Эта асимметрия создает необходимое сцепление и трение, чтобы шар катился по вертикальной поверхности, а не скользил или падал вниз. При этом шар катился вертикально чрезвычайно медленно — со скоростью примерно 0,5 миллиметра в секунду.

Ученые говорят, что их открытие бросает вызов базовому пониманию физики, но имеет практическое применение. Физику такого вертикального перемещения можно использовать для создания мягких роботов, способных осматривать внутреннюю часть труб, исследовать труднодоступные пещерные системы и тех, которые смогут изучить труднодоступные места на Луне и Марсе.

Физики говорят, что сейчас роботы и транспортные средства могут перемещаться только по горизонтальным и слегка наклоненным поверхностям, но это открытие может все изменить и в будущем может стать доступным вертикальное перемещение.

Как уже писал Фокус, физики впервые за почти 100 лет подтвердили существование явления, которое может изменить способ передачи энергии.

Также Фокус писал о том, что астрономы обнаружили рекордную планету и никто не знает, как она появилась. Ученые обнаружили гигантскую планету, которая вращается вокруг очень маленькой звезды. Такая планета не могла сформироваться, согласно текущим теориям, но все же она существует.