Робот показывает, что можно плыть сквозь пустоту искривленной вселенной: ScienceAlert

Если бы астронавты внезапно дрейфовали в межзвездную пустоту, им пришлось бы толкать свои тела в безопасное место, толкая и размахивая конечностями, к убежищу в пустоте.

К несчастью для них, физика не прощает ошибок, навсегда оставив их без надежды. Если бы только Вселенная была достаточно изогнутой, их поражение могло бы быть не бесполезным.

За столетия до того, как мы отправились тянуть Землю, Исаак Ньютон лаконично объяснил, почему вещи движутся. Будь то выбрасывание газа, толкание его по твердой поверхности или удар плавником по жидкости, импульс действия поддерживается суммой задействованных элементов, создавая реакцию, которая толкает тело вперед.

Удалите воздух вокруг крыла птицы или воду вокруг хвоста рыбы, и усилие каждого взмаха будет толкать в одном направлении, как и в другом, оставляя бедное животное слабо порхать без какого-либо движения сети к месту назначения.

В начале двадцать первого века, Рассмотрим физиков лазейка для этого правила. Если трехмерное пространство, в котором происходит это движение, является криволинейным, изменения формы или положения объекта не обязательно будут следовать обычным правилам обмена импульсом, а это означает, что для этого не потребуется мотив.

Изогнутая геометрия самого пространства-времени может означать искажение объекта — правый удар, флаттер или флаттер — в конце концов, вы можете просто увидеть чистое тонкое изменение его положения.

С другой стороны, идея о том, что искривление пространства-времени влияет на движение, так же проста, как наблюдать за падением камня на землю. Эйнштейн описал это более века назад в своей книге. Общая теория относительности.

Но показать, как холмистая местность и долины деформированного пространства могут повлиять на способность тела к самодвижению, — совсем другое дело.

Отмечать это на работе, не выезжая в ближайший космический объезд Черная дыраГруппа исследователей из Технологического института Джорджии, Корнельского университета, Мичиганского университета и Университета Нотр-Дам построила в лаборатории модель искривленного космоса.

Их механическая версия сферического пространства состоит из набора моторных блоков, бегущих по арочному перекрестку путей. Прикрепленная к вращающемуся рычагу, вся установка расположена таким образом, что гравитационное притяжение и сопротивление трения минимальны.

В то время как массы не порвали с физикой, которая доминирует в нашей несколько плоской вселенной, система была сбалансирована, поэтому изгибы траекторий имели тот же эффект, что и сильно искривленное пространство. Или так ожидала команда.

По мере движения робота сочетание гравитации, трения и изгиба объединялось в движение с уникальными свойствами, которые лучше всего объяснялись геометрией пространства.

«Мы позволяем нашему изменяющему форму объекту двигаться в простейшем искривленном пространстве, сфере, чтобы систематически изучать движение в искривленном пространстве». Говорит Физик Технологического института Джорджии Зип Роклин.

«Мы узнали, что ожидаемый эффект, который был настолько нелогичным, что некоторые физики отвергли его, действительно имел место: когда робот менял форму, он двигался вперед по сфере таким образом, который нельзя объяснить взаимодействием с окружающей средой».

граница кадра = «0″ разрешить = акселерометр; автоматический старт; запись в буфер обмена. носители, закодированные с помощью гироскопа; Картинка в картинке «разрешить полный экран>

Хотя эффект невелик, использование этих экспериментальных результатов в соответствии с теорией может помочь лучше позиционировать технологии в областях, где кривизна Вселенной становится значительной. Даже в случаях плавной регрессии, а также гравитации Земли понимание того, как сдерживаемые движения могут изменить сверхточные местоположения в долгосрочной перспективе, может стать все более важным.

Конечно, физики шли по пути нулевого топлива».Невозможные двигатели‘ До. Небольшие гипотетические силы в экспериментах имеют свойство появляться и исчезать, не порождая бесконечных дебатов о достоверности стоящих за ними теорий.

Дальнейшие исследования с использованием более точных машин могли бы дать больше информации о сложных эффектах плавания по острым краям Вселенной.

На данный момент мы можем только надеяться, что пологого уклона пустоты, окружающей бедного астронавта, будет достаточно, чтобы увидеть, как он достигнет безопасного убежища до того, как закончится кислород.

Это исследование было опубликовано в ПНАС.