机器人展示了在弯曲宇宙的空隙中游泳是可能的：ScienceAlert

如果宇航员突然飘入星际虚空，他们将不得不将自己的身体推到安全的地方，用脚踢和挥舞着四肢朝着虚空中的避风港前进。

对他们来说不幸的是，物理学并不宽容，让他们永远没有希望地漂浮着。 如果宇宙足够弯曲，他们的失败可能不是没有用的。

在我们离开拉动地球之前的几个世纪，艾萨克·牛顿简洁地解释了为什么事物会移动。 无论是排出气体、将其推到坚实的地面上，还是将鳍对着液体挥动，动作的动量都是由所涉及的元素的总和维持的，从而产生推动身体前进的反应。

去除鸟翼周围的空气或鱼尾周围的水，每个襟翼的力量都会像另一个方向一样向一个方向推动，让可怜的动物虚弱地飘动，没有任何净向目的地移动。

二十一世纪初， 考虑物理学家 这条规则的漏洞。 如果发生这种运动的三维空间是曲线的，那么物体的形状或位置的变化就不一定遵循动量交换的通常规则，这意味着它不需要动机。

时空本身的弯曲几何形状可能意味着物体的扭曲——右踢、颤动或颤动——毕竟你可能只是看到它的位置发生了微妙的变化。

另一方面，时空曲率影响运动的想法就像看着一块石头落到地上一样简单。 一个多世纪前，爱因斯坦在他的书中提到了这一点 广义相对论.

但是展示变形空间的起伏丘陵和山谷如何影响身体的自我推进能力是另一回事。

在工作中注意这一点，无需前往最近的空间绕道 黑洞来自乔治亚理工学院、康奈尔大学、密歇根大学和圣母大学的一组研究人员在实验室中建立了一个弯曲的空间模型。

他们的机械版本的球形空间由一组沿着拱形轨道十字路口运行的电机驱动块组成。 连接到旋转臂上，整个装置的定位方式使得重力和摩擦阻力最小。

虽然质量并没有与支配我们有点平坦的宇宙的物理学相冲突，但该系统是平衡的，因此路径中的弯曲会产生与剧烈弯曲的空间相同的效果。 或者团队预期的那样。

当机器人移动时，重力、摩擦力和弯曲的组合结合成具有独特特性的运动，这些特性可以用空间几何学来最好地解释。

“我们让我们的变形物体在最简单的弯曲空间球体中移动，以系统地研究弯曲空间中的运动，” 说 佐治亚理工学院物理学家 Zip Rocklin。

“我们了解到，预期的效果确实发生了，这种效果非常违反直觉，以至于被一些物理学家拒绝：当机器人改变形状时，它会以一种不能归因于环境相互作用的方式围绕球体向前移动。”

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尽管影响很小，但根据理论使用这些实验结果可以帮助将技术更好地定位在宇宙曲率变得显着的区域。 即使在温和回归以及地球引力的情况下，了解包含的运动如何长期改变超精细位置也可能变得越来越重要。

当然，物理学家走的是零燃料路线。”不可能的引擎‘ 前。 实验中的小假设力量有来有去的方式，导致关于它们背后理论有效性的争论永无止境。

更多使用更精确机器的研究可以揭示更多关于在宇宙锐利边缘游泳的复杂影响的见解。

目前，我们只能希望这位可怜的宇航员周围的平缓斜坡足以让他在氧气耗尽之前到达安全的避风港。

这项研究发表在 美国国家航空航天局.