Когда третий закон Ньютона перестает работать: новое исследование
Российские ученые из Объединенного института высоких температур РАН и МФТИ совместно с американскими коллегами экспериментально получили и детально исследовали систему взаимодействующих частиц, для которых формально не выполняется третий закон Ньютона.
«Третий закон Ньютона, который все помнят из школьной программы, утверждает, что сила действия равняется силе противодействия. Однако для некоторых открытых и неравновесных дисперсных систем — частиц в среде — симметрия эффективной силы межчастичного взаимодействия может нарушаться, и возникает очень интересная физика: например, частицы самоорганизуются в сложные структуры, система аномально разогревается, появляются необычные неравновесные фазовые переходы», — комментирует Евгений Лисин, заведующий лабораторией диагностики пылевой плазмы ОИВТ РАН.
Впервые такую систему с несимметричным взаимодействием частиц удалось получить в конце 90-х годов прошлого века в Германии: ученые рассматривали поведение пылевых частиц в газоразрядной плазме, воздействуя на них лазером по очереди, и обнаружили, что частицы откликаются по-разному в зависимости от их расположения в системе. С тех пор, как были опубликованы первые теории и модели несимметричного взаимодействия между микрочастицами в пылевой плазме, в теоретическом развитии этой темы было проведено множество исследований. Однако, несмотря на богатую теоретическую базу, одной из важных нерешенных проблем оставалось прямое экспериментальное исследование особенностей несимметричного взаимодействия между частицами. Точно измерить силу межчастичного взаимодействия и определить степень нарушения симметрии в зависимости от условий среды ранее не удавалось.