Неможлива куля котиться вертикально і не падає: відкриття кидає виклик розумінню фізики

Дослідження опубліковано в журналі Soft Matter, пише Popular Science.

Одна з чотирьох головних сил природи, гравітація, здається звичайним явищем, з яким ми стикаємося щодня. Гравітація тягне будь-які об'єкти на Землі вниз. Але в цьому випадку фізики створили кулю, яка котиться вертикальною поверхнею і не падає вниз. Вчені змусили сферу котиться, а не ковзати абсолютно вертикальною поверхнею без застосування будь-якої зовнішньої сили. Раніше це вважалося неможливим. Але фізики за допомогою спеціальних камер зафіксували цей неможливий рух.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

За словами вчених, коли вони вперше побачили, як куля котиться вертикальною поверхнею, вони не могли в це повірити, адже це кидає виклик здоровому глузду. Для того, щоб отримати такий результат, науковці кілька місяців намагалися знайти баланс еластичності м'якої полімерної сфери розміром з горошину і правильно налаштувати її зв'язок з вертикальною поверхнею розміром з екран смартфона.

Якщо куля була занадто м'якою, то вона неминуче або прилипала до поверхні, або ковзала по ній. Якщо куля була занадто жорсткою, то гравітація змушувала її просто падати вертикально вниз.

Ідеальне поєднання еластичності та текстури кулі, а також вертикальної поверхні дало змогу фізикам спостерігати унікальну поведінку кулі. Вона має діаметр, що динамічно змінюється, і унікальну асиметрію контакту з поверхнею. Куля, що котиться, злегка змінює форму в точці контакту. Передній край діє як блискавка, що застібається на одязі, тоді як задній край діє як блискавка, що відкривається. Ця асиметрія створює необхідне зчеплення і тертя, щоб куля котилася вертикальною поверхнею, а не ковзала або падала вниз. При цьому куля котилася вертикально надзвичайно повільно — зі швидкістю приблизно 0,5 міліметра на секунду.

Вчені кажуть, що їхнє відкриття кидає виклик базовому розумінню фізики, але має практичне застосування. Фізику такого вертикального переміщення можна використати для створення м'яких роботів, здатних оглядати внутрішню частину труб, досліджувати важкодоступні печерні системи та тих, які зможуть вивчити важкодоступні місця на Місяці та Марсі.

Фізики кажуть, що зараз роботи і транспортні засоби можуть переміщатися тільки горизонтальними і злегка нахиленими поверхнями, але це відкриття може все змінити і в майбутньому може стати доступним вертикальне переміщення.

Як уже писав Фокус, фізики вперше за майже 100 років підтвердили існування явища, яке може змінити спосіб передачі енергії.

Також Фокус писав про те, що астрономи виявили рекордну планету і ніхто не знає, як вона з'явилася. Вчені виявили гігантську планету, яка обертається навколо дуже маленької зірки. Така планета не могла сформуватися, згідно з поточними теоріями, але все ж вона існує.