مباشر
أين يمكنك متابعتنا

أقسام مهمة

Stories

22 خبر
  • مونديال 2026
  • تجدد التوتر وانهيار الحوار بين واشنطن وطهران
  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا
  • مونديال 2026

    مونديال 2026

  • تجدد التوتر وانهيار الحوار بين واشنطن وطهران

    تجدد التوتر وانهيار الحوار بين واشنطن وطهران

  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

    العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

  • جرائم العقيد جيكوفيتش

    جرائم العقيد جيكوفيتش

تتحدى قوانين نيوتن!.. اكتشاف آلية جديدة تستخدمها الحيوانات المنوية

يمكن للحيوانات المنوية البشرية أن تسبح بسهولة مدهشة عبر سوائل عالية اللزوجة، في تحد صارخ لقانون نيوتن الثالث للحركة.

تتحدى قوانين نيوتن!.. اكتشاف آلية جديدة تستخدمها الحيوانات المنوية
Gettyimages.ru

وهذا الاكتشاف المثير دفع فريقا بحثيا بقيادة العالم الرياضي كينتا إيشيموتو من جامعة كيوتو إلى دراسة حركات هذه الكائنات المجهرية قبل عدة سنوات، محاولين فهم كيفية تمكنها من الانسياب في وسط لزج كان من المفترض نظريا أن يقاوم حركتها.

وتعود جذور هذا اللغز إلى عام 1686 عندما وضع إسحاق نيوتن قوانينه الشهيرة للحركة، التي صاغ فيها العلاقة بين الأجسام المادية والقوى المؤثرة عليها. لكن يبدو أن هذه القوانين التي تصلح للأجسام الكبيرة لا تنطبق بنفس الدقة على الخلايا المجهرية التي تتحرك في سوائل لزجة.

ويعرف قانون نيوتن الثالث بأنه "لكل فعل رد فعل مساو في المقدار ومعاكس في الاتجاه"، وهو مبدأ يعكس تناظرا طبيعيا في القوى المتضادة. فمثلا، عندما تصطدم كرتان متساويتان في الحجم، فإنهما تتبادلان القوة بنفس المقدار ولكن في اتجاهين متعاكسين.

لكن عالم الكائنات المجهرية يخضع لقواعد مختلفة. فالحيوانات المنوية على سبيل المثال، تتحرك في أنظمة غير متوازنة، حيث تضيف حركة ذيولها طاقة مستمرة للنظام. وهذا الاختلاف الجوهري يخلق حالة من "التفاعلات غير المتبادلة" (non-reciprocal interactions) التي تسمح لهذه الكائنات بالتحرك دون أن تخضع تماما لقانون الفعل ورد الفعل التقليدي.

ونشر فريق إيشيموتو دراسة مفصلة حللوا فيها بيانات تجريبية عن حركة الحيوانات المنوية البشرية، كما قاموا بنمذجة حركة الطحلب الأخضر المعروف باسم "كلاميدوموناس". ووجد الفريق أن هذه الكائنات تستخدم سياطا مرنة تبرز من أجسامها الخلوية، تتغير أشكالها بشكل ديناميكي لتوليد قوة دافعة.

والسياط هي بنية سطحية لخلايا حقيقيات النوى أو بدائيات النوى تساعدها على الحركة في الوسط السائل أو على سطح وسط جامد.

والمثير للدهشة أن هذه السياط تتمتع بما أطلق عليه الباحثون "مرونة غريبة"، تمكنها من الحركة في السوائل اللزجة دون أن تبدد طاقتها في الوسط المحيط.

ولمزيد من الفهم، طور الفريق مفهوما رياضيا جديدا أطلقوا عليه اسم "معامل المرونة الغريب"، لوصف الميكانيكا الداخلية المعقدة لهذه السياط.

وتكمن أهمية هذه الاكتشافات في تطبيقاتها الواسعة، بدءا من تصميم روبوتات مجهرية ذاتية التجميع تحاكي الكائنات الحية، ووصولا إلى فهم أعمق لمبادئ السلوك الجماعي في الأنظمة البيولوجية. كما تفتح هذه النتائج آفاقا جديدة في دراسة الأنظمة الفيزيائية التي تخرج عن نطاق القوانين الكلاسيكية، ما قد يقود إلى تطوير مفاهيم جديدة في ديناميكا الموائع المجهرية والفيزياء الحيوية.

نشرت الدراسة في مجلة PRX Life. 

المصدر: ساينس ألرت

التعليقات

الحرس الثوري الإيراني يعلن استهداف مركز قيادة العمليات الخاصة الأمريكية في منطقة التنف بسوريا

البنتاغون: مبيعات صواريخ باتريوت لدول الخليج قد تتجاوز 37 مليار دولار

العراق يشكل لجنة تحقيق متخصصة بعد إحباط تهريب أسلحة وصواريخ عبر الحدود إلى سوريا (صور)

هجوم إيراني يستهدف الكويت والبحرين وقطر والدفاعات الجوية تتصدى لصواريخ ومسيرات

سلطنة عمان.. أضرار بفندق يقطنه عسكريون أمريكيون جراء قصف إيراني (فيديو)

هل تبدأ العملية البرية الأمريكية في إيران أكتوبر المقبل؟

سوريا.. إحباط محاولة لتهريب أسلحة وصواريخ من العراق إلى "حزب الله" اللبناني (صور)

بالفيديو.. ضربات أمريكية على جزيرة طنب الكبرى

تحليل: لماذا يريد ترامب انسحاب إسرائيل من جنوب سوريا وماذا يعني ذلك للجيش الإسرائيلي؟

"ثغرات SS7".. تقرير استخباراتي يكشف كيف حددت إيران مواقع القوات الأمريكية في بلدان الشرق الأوسط

الجيش الإيراني ينشر مشاهد توثق استهداف قاعدة "الصخير" الأمريكية في البحرين

تدمير رادار "C-RAM" للإنذار المبكر.. إيران تعلن تنفيذ عمليات مركبة في الكويت والأردن (فيديو)

لقطات الأقمار الصناعية تظهر آثار الدمار في منصة "باتريوت" أمريكية بمطار أربيل جراء هجوم إيراني-فيديو

ردا على ترامب.. إيران تهدد بجعل البنية التحتية في المنطقة "أثرا بعد عين"

إسرائيل تعلن وفاة كاتس بعد 3 أشهر من إصابته بشظايا صاروخ إيراني

أحمد حسون أمام شهود الحق العام في محكمة الجنايات بدمشق

الحرس الثوري الإيراني يعلن تدمير مستودعات للقوات الأمريكية في قاعدة الظفرة جنوب أبو ظبي (فيديو)