2025-01-15 智能化学会动态 0
芝加哥大学的研究人员揭示了一个革命性的发现：在非平衡系统中，力不再等于反作用力。这个新理论可能会彻底改变我们对物理世界的理解，并开辟了一条全新的科学研究道路。
这项研究是由芝加哥大学凝聚态理论家Vincenzo Vitelli领导的一组科学家进行的，他们发现，在一些特殊的情况下，即使相互作用的两个物体之间存在力的作用，它们并不遵循牛顿第三定律。这一定律表述为：相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，且它们总是在同一条直线上。
这些非平衡系统包括生命本身。在这些系统中，物质可以不断地从一种形式转变到另一种形式，而这种转变与传统统计力学中的规则不同。例如，当水从液态转换成固态时，我们通常认为这是由于温度降低或压强增加导致。但实际上，这个过程涉及到更多复杂的物理机制，比如奇点（singularities），这些奇点控制着非互惠系统中的相变。
奇点是一种数学现象，在这种现象中，一些特征变得无法区分并在数学上合二为一。在这些奇点处，系统行为与其周围区域截然不同。Vitelli团队发现，这些奇点也控制着非互惠系统中的相变，使得我们能够更好地理解和描述那些不断变化、不遵守传统物理法则的事物。
此外，这项研究还提出了一个关于能量守恒的问题。当粒子或其他微观对象被放置在某种环境中时，它们会发生交互，但如果环境有足够多的能量流动，那么原来的能量守恒概念就不再适用。此外，还有一类名为“极化子的”准粒子，它们可以形成一种称作玻色-爱因斯坦凝聚体 (Bose-Einstein condensate) 的状态。在这种状态下，分离出来的原子全部坍缩成一个单一的量子态。
这项研究对于我们的日常生活也有重要影响，因为它提供了对复杂自然现象，如鸟群飞行模式、交通流量以及生物生理过程等，可以用来分析和预测它们如何发展和演化。同时，这也打开了探索更加深层次的人工智能算法和社会网络模型的大门，让我们能够更好地理解人类社会行为背后的基本规律，从而促进科技发展，为未来的医疗健康解决方案打下坚实基础。
总之，这项新理论将引领我们进入一个全新的科学时代，无论是在宇宙学、生物学还是材料科学领域，都将带来前所未有的创新机会。这是一个巨大的突破，也是一个令人兴奋但又充满挑战的话题，因为它要求我们重新思考传统物理学知识，并探索未知领域，以便找到答案以解释那些一直困扰我们的疑问。
