כניסה
הרשמה לניוזלטר

תופעה מסתורית המשותפת למערבולות, לתאים סרטניים, לחיידקים ועוד, שהמדענים עדיין לא לגמרי מבינים. "החומרים הפעילים" משתפים ביניהם פעולה ולעתים אף מסוגלים לקבל בעצמם החלטות פשוטות

רקפת תבור | 6 ביוני 2023 | מדע וטכנולוגיה | 8 דק׳

החומר הפעיל שלא מקשיב לחוקי הפיזיקה הרגילים

מערבולות, כמו אלו הנוצרות במי ים או בסופות טורנדו, נחשבות כבר שנים לאחת התעלומות הבלתי פתורות המאתגרות ביותר של עולם הפיזיקה. אפשר למצוא תנועת מערבולת בכל כך הרבה מערכות – בזרמי האוקיאנוס המעצבים את האקלים הכלל עולמי, באווירודינמיקה של כנפי המטוסים ובסופות כמו הוריקן וטורנדו. הבעיה שלמדענים אין כל מושג כיצד לצפות את תנועת המערבולות או איך הן יתפתחו. למעשה, הם עדיין לא הסכימו ביניהם על משוואה בסיסית המגדירה את התנועה הזו.

בסימולציות ובמודלים שפיתח ב-2022 צוות חוקרים ממכון סקולקובו למדע וטכנולוגיה במוסקבה, אשר נועדו להבין קצת יותר כיצד פועלות מערבולות, התגלה כי החלקיקים המרכיבים אותן מתנהגים באופן שונה מחומרים דוממים רגילים המוכרים לנו, כמו אבנים למשל. חומרים רגילים מושפעים מחוקי הפיזיקה הרגילים, כמו חוקי התנועה של ניוטון, ולכן משנים בהדרגה את מהירותם בתגובה לכוח חיצוני קבוע המופעל עליהם. לדוגמה, מהירות הנפילה של תפוח הנופל מעץ, תלך ותגבר בהשפעת כוח הכובד. אבל החלקיקים שבמערבולות מגיבים אחרת לכוח חיצוני המופעל עליהם. הם מושכים זה את זה, מתנגשים זה בזה, ופועלים במתואם זה עם זה כדי ליצור גוש חומר משותף גדול יותר, הנע סביב מרכז משותף.

כך הסיק צוות החוקרים שהחלקיקים שבמערבולות אינם מורכבים מחומר "פסיבי" רגיל, אלא נמצאים במצב צבירה מיוחד המכונה "חומר פעיל", שלא הרבה ידוע עליו.

Shutterstock

החומר הפעיל שלא מקשיב לחוקי הפיזיקה הרגילים

תופעה מסתורית המשותפת למערבולות, לתאים סרטניים, לחיידקים ועוד, שהמדענים עדיין לא לגמרי מבינים. "החומרים הפעילים" משתפים ביניהם פעולה ולעתים אף מסוגלים לקבל בעצמם החלטות פשוטות

רקפת תבור | 6 ביוני 2023 | מדע וטכנולוגיה | 8 דק׳

Shutterstock

מערבולות, כמו אלו הנוצרות במי ים או בסופות טורנדו, נחשבות כבר שנים לאחת התעלומות הבלתי פתורות המאתגרות ביותר של עולם הפיזיקה. אפשר למצוא תנועת מערבולת בכל כך הרבה מערכות – בזרמי האוקיאנוס המעצבים את האקלים הכלל עולמי, באווירודינמיקה של כנפי המטוסים ובסופות כמו הוריקן וטורנדו. הבעיה שלמדענים אין כל מושג כיצד לצפות את תנועת המערבולות או איך הן יתפתחו. למעשה, הם עדיין לא הסכימו ביניהם על משוואה בסיסית המגדירה את התנועה הזו.

בסימולציות ובמודלים שפיתח ב-2022 צוות חוקרים ממכון סקולקובו למדע וטכנולוגיה במוסקבה, אשר נועדו להבין קצת יותר כיצד פועלות מערבולות, התגלה כי החלקיקים המרכיבים אותן מתנהגים באופן שונה מחומרים דוממים רגילים המוכרים לנו, כמו אבנים למשל. חומרים רגילים מושפעים מחוקי הפיזיקה הרגילים, כמו חוקי התנועה של ניוטון, ולכן משנים בהדרגה את מהירותם בתגובה לכוח חיצוני קבוע המופעל עליהם. לדוגמה, מהירות הנפילה של תפוח הנופל מעץ, תלך ותגבר בהשפעת כוח הכובד. אבל החלקיקים שבמערבולות מגיבים אחרת לכוח חיצוני המופעל עליהם. הם מושכים זה את זה, מתנגשים זה בזה, ופועלים במתואם זה עם זה כדי ליצור גוש חומר משותף גדול יותר, הנע סביב מרכז משותף.

כך הסיק צוות החוקרים שהחלקיקים שבמערבולות אינם מורכבים מחומר "פסיבי" רגיל, אלא נמצאים במצב צבירה מיוחד המכונה "חומר פעיל", שלא הרבה ידוע עליו.

כתבות נוספות שעשויות לעניין אותך
מהיכן באמת מגיעות המחשבות שלנו?

רקפת תבור

מדעני מוח וחוקרים פוסט-מטריאליסטים מזהירים בשנים האחרונות כי אולי חיפשנו את התודעה במקום הלא נכון. "אין איש שבאמת בודק את הגורמים האמיתיים מאחורי הפעולות שלנו", טוען אחד החוקרים

הפוך מספרי ההיסטוריה: החוקרים שבודקים האם כלי תעופה קדומים שימשו את האנושות – הרבה לפני ההמצאות המוכרות למדע

רקפת תבור

קבוצת חוקרים הודית צללה ל"כתבי הוֶודוֹת" מהמיתולוגיה ההודית המתארים בצורה מדוקדקת וקוהרנטית כלי תעופה מתקופות עתיקות, ואף בנו מודלים של חלקם והעבירו אותם ב"מנהרת רוח" שבאוניברסיטת קליפורניה באירווין. "ניסינו להבין אם כל הסיפורים על כלי טיס עתיקים הם סיפורי בדיה עתיקים או שאולי יש בהם גרעין של אמת", אומר בריאיון למגזין אפוק אנריקו בקריני, המוביל את קבוצת החוקרים

עיר הרפאים האגדתית הרקליון, והמקדש המסתורי של הרקולס

רקפת תבור

מאגדה למציאות - הסיפורים שחשבנו שהם מיתוס ומתגלים בהדרגה כאמיתיים

הקבר הממולכד של הקיסר צ'ין שי חואנג די

רקפת תבור

מאגדה למציאות - הסיפורים שחשבנו שהם מיתוס ומתגלים בהדרגה כאמיתיים

הזרעים שנודעו ביכולותיהם לטהר מי נהרות מזוהמים

רקפת תבור

מאגדה למציאות - הסיפורים שחשבנו שהם מיתוס ומתגלים בהדרגה כאמיתיים

דמעות הדם של ולד המשפד "דרקולה"

רקפת תבור

מאגדה למציאות - הסיפורים שחשבנו שהם מיתוס ומתגלים בהדרגה כאמיתיים

שתפו: