科學家發現人類精子違抗牛頓第三運動定律揭示鞭毛的奇特彈性

啊，牛頓先生，你可知道我們的小精子有多不遵守規則？根據最新研究，當這些小傢伙用其像「鞭子」一樣的尾巴努力游過粘稠的液體時，它們似乎不太在乎你的那第三運動定律。

早在1686年，牛頓試圖用他的運動定律來解釋物體和其上作用的力之間的關系。而這其中的第三運動定律是「作用力和反作用力」。但是，現在京都大學的數學家石本健太（Kenta Ishimoto）和他的團隊發現，這些定律對於一些細胞來說，可能不太適用。

在自然界中，雖然許多物理系統都受到這些對稱性的束縛，但生物界卻有時顯得比較頑皮。比如，當鳥兒拍打翅膀或細胞擊打鞭毛時，因為牠們能產生自己的能量，這使得整個系統遠離了平衡，使牛頓的規則變得不那麼適用。

並非完全無生命固體　牛頓古典力學較難預測

特別的是，研究人員發現精子的尾巴和綠藻的鞭毛具有一種「奇特的彈性」，使這些柔韌的部分能在不失去太多能量的情況下擊打周圍的液體。這讓精子在高粘度的液體中也能快樂地游泳，而不是像我們原本認為的那樣困在原地。

不僅如此，這種「奇特的彈性」還引起了研究者的興趣。他們通過建模研究推導出一個新的名詞：「奇特彈性模數」，來描述鞭毛的內部機制。

誰知道呢？也許未來，這些發現還可以幫助我們設計模仿生物材料的微型自組裝機器人。或者更好地理解「集體行為」的底層原理。所以，下次當你看到精子在顯微鏡下活蹦亂跳時，不妨想想，它們其實是在挑戰物理學的極限，而且做得相當出色呢！這項研究已發表在《PRX Life》上。

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參考論文:

1.Odd Elastohydrodynamics: Non-Reciprocal Living Material in a Viscous Fluid.PRX LIFE.