ロボットが曲線宇宙の空虚を泳ぐことができることを示しています: ScienceAlert

宇宙飛行士が星間空間の虚空で突然漂流するようになったら、彼らは真空状態の聖域に向かって手足を蹴り振りながら体を安全な場所に押し出す必要があります。

悲しいことに、彼らにとって物理学はそれほど寛大ではなく、永遠の希望なしに浮かぶように放っておきます。 宇宙が十分に曲がっているならば、彼らのフラックはそれほど無駄ではなかったでしょう。

私たちが地球を引っ張る数世紀前に、アイザック・ニュートンは物事が動く理由を簡潔に説明しました。 気体の放出であろうと、硬い土地を押し込むか、流体に対するフィンの振り回しであろうと、作用の運動量は関連する要素の合計によって保存され、物体を前方に押し出す反作用をもたらす。

鳥の翼を囲む空気や魚の尾の周りの水を取り除くと、各翼の力が反対側を引っ張りながら、同じように一方向に押して貧しい動物は、目的地に向かってネットの動きなしに微弱にぶら下がることになります。

21世紀初頭、 物理学者が考慮した このルールの抜け穴。 この動きが発生する3D空間が曲線の場合、オブジェクトの形状や位置の変化は、運動量の交換方法に関する一般的な規則に従う必要はありません。 つまり、推進剤は必要ありません。

曲線時空間のジオメトリ自体は、オブジェクトの変形（右の蹴り、フラック、またはフラック）を意味し、最終的に位置で微妙な正味の変化を見ることができます。

一方で、時空間の曲率が運動に影響を与えるという考えは、岩が地面に落ちるのを見るのと同じくらい明らかです。 アインシュタインは100年以上前に彼の本でそれを扱いました。 一般相対性理論。

しかし、歪んだ空間の曲がりくねった丘と谷が物体の自走能力にどのように影響するかを示すのはまったく異なるゲームです。

最も近い空間歪みに移動せずにこの動作を観察するには ブラックホールGeorgia Institute of Technology、Cornell University、Michigan University、Notre Dame Universityの研究者チームは、研究室で曲線空間モデルを構築しました。

球状空間の機械的バージョンは、軌道の弓形交差点に沿って動作するモータによって駆動される一組の塊から構成される。 回転アームに取り付けられた全体的な設定は、重力と摩擦抵抗が最小限に抑えられるように配置されました。

質量は私たちのやや平らな宇宙を支配する物理学ではブロックされていませんが、システムはバランスをとり、トラックの曲がりがかなり曲がった空間と同じ種類の効果をもたらしました。 または、そうチームは予測した。

ロボットが動くと、重力、摩擦、曲率が混在し、空間の幾何学で最もよく説明されている固有の特性を持つ動きに結合されます。

「私たちは、形を変える物体を最も単純な曲線空間である球で動かし、曲線空間での動きを体系的に研究します。」 言う ジョージア工科大学の物理学者Zeb Rocklin。

「私たちは直感的ではなく、一部の物理学者が無視した予測された効果が実際に起こったことを学びました。

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効果が小さくても、理論に基づいてこれらの実験結果を使用すると、宇宙の曲率が重要になる地域で技術の位置を改善するのに役立ちます。 地球自体の重力井戸のような緩やかな深さでも、長期間にわたって抑制された動きが超精密位置をどのように変えることができるかを理解することがますます重要になるかもしれません。

もちろん物理学者たちは「無推進剤」の道を歩んできた。不可能なエンジン‘前に。 実験では、小さな仮想の力はやって来て、その背後にある理論の妥当性について無限の議論を引き起こしています。

より精密な機械のさらなる研究は、宇宙の鋭いエッジを泳ぐ複雑な効果についてのより多くの洞察を明らかにすることができます。

現在では、貧しい宇宙飛行士を取り巻く空虚の穏やかな傾斜が、酸素が枯渇する前に安全な避難所に到達できることを望むだけです。

本研究は PNAS。