Popular Science | Невозможный шар катится вертикально и не падает: открытие бросает вызов пониманию физики
Ученые создали сферу, которая может катиться по вертикальной поверхности, расположенной под углом 90 градусов. При этом сфера не скользит и не падает вниз под действием гравитации. Физики говорят, что это бросает вызов здравому смыслу и базовому пониманию физики.
Related video
Исследование опубликовано в журнале Soft Matter, пишет Popular Science.
Одна из четырех главных сил природы, гравитация, кажется обычным явлением, с которым мы сталкиваемся каждый день. Гравитация тянет любые объекты на Земле вниз. Но в данном случае физики создали шар, который катится по вертикальной поверхности и не падает вниз. Ученые заставили сферу катится, а не скользить по абсолютно вертикальной поверхности без приложения какой-либо внешней силы. Ранее это считалось невозможным. Но физики с помощью специальных камер запечатлели это невозможное движение.
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.
