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牛顿第三定律失效新系统在自然环境下力不从心芝大发现平板电脑最新资讯

2025-01-15 智能化学会动态 0

牛顿第三定律不再适用:芝加哥大学发现新系统中的力与反力不同平衡,揭示自然界的奇点控制相变

在一个充满变化和动态的世界里,牛顿第三定律长期以来一直指导着物体之间力的互动。但现在,一项研究正在颠覆这个基本原则。芝加哥大学的科学家们发现了一种新的系统,其中作用力并不等于反作用力,这一发现可能会彻底改变我们对自然界中力量和平衡的理解。

这项研究涉及到非互惠性,即当两个物体相互作用时,它们之间力的大小和方向是不对称的。这听起来像是魔法,但实际上,这种现象已经在一些非常复杂的环境中被观察到,比如神经网络或社会群体。在这些情况下,不是每个参与者都获得了它们想要的结果,而是某些力量导致了整体行为模式。

科学家们使用一种名为“奇点”的数学概念来解释这种现象。奇点是一种特殊的情况,在那里两个或多个属性变得不可区分,并且在数学上合二为一。在物理学中,奇点通常用于描述极端条件下的行为,如超导电流或黑洞。

芝加哥大学的一位理论物理学家Vincenzo Vitelli领导了一组研究人员,他们利用极化子——一种特殊类型的小粒子——来探索这一领域。他们发现在Bose-Einstein凝聚状态(BEC)中的非互惠性可以通过奇点来解释,这是一个非常低温下的量子态,其中所有原子的运动变得高度协调。

该团队还找到了一个有趣的事实,那就是非互惠性的影响并不是特有的量子现象,它也可以应用于更传统的情形,比如磁铁中的自旋排列或鸟群飞行模式。在这些情形下,对称性的破坏导致了类似的效果,即使是在看似简单的情况下,也存在着微妙而强大的力量在起作用。

尽管牛顿第三定律对于许多情况仍然准确无误,但这项研究表明,在某些复杂和不稳定的系统中,我们需要重新思考如何理解力的工作方式。这不仅限于量子领域,还可能影响我们对整个宇宙运行机制的理解。随着科技不断进步,我们越来越清楚地认识到自然界中的规律远比我们曾经想象得要丰富多彩。

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