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La tercera ley del movimiento de Newton, que describe cómo funcionan las fuerzas, afirma que toda acción en la naturaleza genera una reacción opuesta e igual. En otras palabras, cuando los objetos interactúan, siempre ejercen fuerzas iguales y contrarias entre sí, o en términos simples, "por cada acción, hay una reacción igual y opuesta".
Sin embargo, un estudio reciente publicado en PRX Life plantea la posibilidad de que los espermatozoides humanos estén desafiando esta ley física. Con sus colas en forma de látigo, los espermatozoides se impulsarían a través de fluidos viscosos de una manera que les permite nadar sin provocar una reacción correspondiente en su entorno, desafiando así la tercera ley de Newton.
En este estudio, Kenta Ishimoto, un matemático científico de la Universidad de Kioto, y su equipo investigaron estas interacciones asimétricas en espermatozoides y otros microorganismos nadadores, como las algas Chlamydomonas, que utilizan flagelos delgados y flexibles para propulsarse y cambiar de forma para desplazarse a través de sustancias que, teóricamente, deberían resistir su movimiento.
La tercera ley del movimiento de Newton, que describe cómo funcionan las fuerzas, afirma que toda acción en la naturaleza genera una reacción opuesta e igual. En otras palabras, cuando los objetos interactúan, siempre ejercen fuerzas iguales y contrarias entre sí, o en términos simples, "por cada acción, hay una reacción igual y opuesta".
Sin embargo, un estudio reciente publicado en PRX Life plantea la posibilidad de que los espermatozoides humanos estén desafiando esta ley física. Con sus colas en forma de látigo, los espermatozoides se impulsarían a través de fluidos viscosos de una manera que les permite nadar sin provocar una reacción correspondiente en su entorno, desafiando así la tercera ley de Newton.
En este estudio, Kenta Ishimoto, un matemático científico de la Universidad de Kioto, y su equipo investigaron estas interacciones asimétricas en espermatozoides y otros microorganismos nadadores, como las algas Chlamydomonas, que utilizan flagelos delgados y flexibles para propulsarse y cambiar de forma para desplazarse a través de sustancias que, teóricamente, deberían resistir su movimiento. Los científicos identificaron interacciones mecánicas no recíprocas, a las que llaman "elasticidad impar", lo que significa que estos nadadores biológicos se mueven de una manera que no genera una respuesta igual y opuesta en su entorno. Esto les permite desplazarse eficazmente a través del fluido circundante sin desperdiciar mucha energía.
Sin embargo, la elasticidad del flagelo por sí sola no explica completamente el movimiento celular. Por lo tanto, los investigadores introdujeron un nuevo término, un "módulo elástico impar", en sus modelos matemáticos para describir la mecánica interna de los flagelos. Los investigadores concluyen que, desde modelos matemáticos simples hasta las formas de onda de los flagelos biológicos de Chlamydomonas y espermatozoides, estudiaron este "módulo elástico impar" para comprender las interacciones internas no locales y asimétricas dentro del material.
En resumen, según este estudio, cuanto mayor sea la elasticidad asimétrica de una célula , más capaz será su flagelo de moverse eficientemente sin perder mucha energía, lo que desafía las leyes convencionales de la física.
Este hallazgo no se limita a los espermatozoides y las algas; muchas otras células también tienen flagelos, lo que sugiere que podrían existir más ejemplos de comportamiento similar. Los investigadores sugieren que los resultados de este estudio podrían tener aplicaciones en el diseño de pequeños robots que imiten materiales vivos y en la comprensión de los principios subyacentes del comportamiento colectivo.
Esto les permite desplazarse eficazmente a través del fluido circundante sin desperdiciar mucha energía.
Sin embargo, la elasticidad del flagelo por sí sola no explica completamente el movimiento celular. Por lo tanto, los investigadores introdujeron un nuevo término, un "módulo elástico impar", en sus modelos matemáticos para describir la mecánica interna de los flagelos. Los investigadores concluyen que, desde modelos matemáticos simples hasta las formas de onda de los flagelos biológicos de Chlamydomonas y espermatozoides, estudiaron este "módulo elástico impar" para comprender las interacciones internas no locales y asimétricas dentro del material.
Según este estudio, cuanto mayor sea la elasticidad asimétrica de una célula (o el módulo elástico impar), más capaz será su flagelo de moverse eficientemente sin perder mucha energía, lo que desafía las leyes convencionales de la física.
Este hallazgo no se limita a los espermatozoides y las algas; muchas otras células también tienen flagelos, lo que sugiere que podrían existir más ejemplos de comportamiento similar. Los investigadores sugieren que los resultados de este estudio podrían tener aplicaciones en el diseño de pequeños robots que imiten materiales vivos y en la comprensión de los principios subyacentes del comportamiento colectivo.
