Vật chất hoàn toàn có thể chuyển động mà không cần lực tác động

Các nhà khoa học tại trường đại học Bristol đưa ra lý thuyết cho thấy thấy vật chất hoàn toàn có thể chuyển động mà không cần lực tác động, dù nghe có vẻ phản trực giác nhưng họ đã đưa ra lời giải thích phù hợp dựa vào Sinh học và Vật Lý.

Câu trả lời của các nhà khoa học tại đại học Bristol, Anh quốc cho thắc mắc về việc làm sao vật có thể chuyển động mà không có tác động lực từ bên ngoài bằng cách mô tả khả năng tự di chuyển thông qua quá trình hấp thụ hoặc tiêu thụ năng lượng của các vật chất hoạt động “Active matter”.

Các thí nghiệm trước đây về sự chuyển động của tế bào thường được thực hiện bằng cách quan sát chúng thông qua kính hiển vi. Trong những quan sát đó, tế bào được quan sát để “bò” trên các bề mặt với đầy đủ điều kiện được đặt ra. Kết quả thu thập được hiểu rõ rằng các tế bào tự bám vào bề mặt và sử dụng các điểm neo này để đẩy mình về phía trước (giống như việc bò trên mặt đất). Về cơ bản những thí nghiệm trên vẫn dựa vào tính chất Vật Lý thông thường phù hợp với trực giác của con người bấy lâu đó là sử dụng một lực kéo. Tuy nhiên với khả năng của con người chúng ta thì việc thu được chính xác thông tin về sự tự chuyển động của tế bào trong không gian ba chiều vẫn rất là khó khăn nên những kết quả thu được vẫn chưa hoàn toàn thuyết phục.

Khác quan điểm của những thí nghiệm trước đây, các nhà khoa học từ trường Bristol đã xác định một cơ chế đẩy khác đặc biệt phù hợp với chuyển động của tế bào trong các mô mà không dựa vào truyền lực qua các điểm neo như trên.

Họ phát hiện ra rằng sự tự chuyển động này hoàn toàn không có lực kéo (lực cục bộ lên môi trường xung quanh) như các điểm neo như trên là có thể nếu chúng được tạo ra từ các vật chất “hoạt động” (Active matters), giống như các tế bào. Họ đã mô tả làm thế nào một giọt vật chất hoạt động có thể tự di chuyển về phía trước trong một kênh hẹp mà không tác động bất kỳ lực nào lên các bề mặt xung quanh nó.

Vật chất hoạt động là một loại vật chất đặc biệt

Chúng có mặt khắp nơi trong thế giới sinh học và năng lượng trao đổi chất liên tục được biến đổi thành năng lượng cơ học. Chính khả năng tạo ra các lực cơ học bên từ bên trong nay là nguyên nhân cho phép chúng di chuyển mà không tác dụng lực tại các mặt phẳng xung quanh.

“Cơ chế chúng tôi phát hiện cung cấp một lời giải thích khả dĩ cho câu hỏi mở về cách các tế bào di chuyển trong những môi trường đó. Sự vận động như vậy rất quan trọng đối với vô số các quá trình sinh lý ở các sinh vật sống, bao gồm phản ứng miễn dịch, chữa lành vết thương và đây hoàn toàn có thể là lời giải thích rõ ràng cho sự bành trướng của các tế bào ung thư. ” – Tiến sĩ Aurore Loisy, tác giả chính của nghiên cứu cho biết.

Nhưng tất cả chỉ vẫn dừng lại ở việc phỏng đoán, bước tiếp theo của thí nghiệm đó chính là quan sát hiện tượng này bằng thực nghiệm bằng cách sử dụng một giọt chiết xuất tế bào trong một vi mạch được thiết kế đặc biệt. Có thể hy vọng rằng đây là một lời giải cho những sự “không tưởng” trong vũ trụ rộng lớn này.

Nguồn: Bài viết được thực hiện bởi đội ngũ Science Realm.
Các nguồn tham khảo thêm: phys.org, Physical Review Letters và Wikipedia.