La tercera ley de Newton, formulada junto con otras dos leyes más en 1686 por el físico de origen inglés Isaac Newton, afirma que “para cada acción hay una reacción igual y opuesta”.
Esta tercera ley no solamente la hemos escuchado y aprendido hasta la saciedad en la escuela, sino que además resulta importante comprenderla si queremos dedicarnos a la Física.
Un ejemplo que puede servir para ilustrar cómo funciona esta ley del movimiento tan fundamental -la cual, por cierto, es aplicable a cualquier sitio del universo- sería imaginando dos canicas del mismo tamaño que chocan mientras ruedan por el suelo.
Resulta que, luego del choque, éstas transferirán su fuerza y rebote en iguales proporciones. Por consiguiente, a partir del choque, será muy fácil medir y conocer la trayectoria que seguirá cada una de las canicas si la mesa es completamente plana y lisa (sin alguna protuberancia y arruga que pueda alterar la trayectoria de las canicas).
Como podemos apreciar, la tercera ley del movimiento de Newton, al igual que sus otras dos leyes, como la ley de la inercia o la ley fundamental de la dinámica, no solamente son universales, sino que además pueden ser medidas con exactitud y, por ende, es relativamente fácil realizar experimentos con ellas y llegar siempre a resultados matemáticos certeros (en sus entrañas hay orden y determinismo).
No obstante, de acuerdo con una investigación publicada en la revista PRX Life y firmada por Kenta Ishimoto, una científica matemática de la Universidad de Kioto (Japón), señala que no todos los organismos, incluyendo a espermatozoides y algunos tipos de algas unicelulares, siguen al pie de la letra los principios de la tercera ley de Newton; de hecho, la desafían.
Y la desafían en el sentido de que los espermatozoides, que deberían deslizarse ordenadamente a través de sustancias viscosas en su camino hacia el óvulo, en realidad estas sustancias viscosas suelen tener resistencia al movimiento; por consiguiente, en el caso de los espermatozoides, no se aplica a cabalidad la tercera ley newtoniana la cual, como he dicho, afirma que para cada acción existe una reacción igual y de sentido contrario.
Si los espermatozoides y otros organismos no siguen al pie de la letra la tercera ley de Newton, ¿entonces qué reglas siguen para moverse?
De acuerdo con Ishimoto y sus colegas, los espermatozoides suelen seguir una regla denominada de no reciprocidad, la cual, en sí misma, desafía la tercera ley newtoniana porque básicamente no sigue sus principios.
Dicha regla de no reciprocidad, de ausencia de simetría (la simetría es en esencia orden y sigue los principios de la física clásica), también está presente en la naturaleza e intenta explicar fenómenos complejos tales como el comportamiento del mercado bursátil (que es caótico), los fenómenos meteorológicos (que son difíciles de predecir) y otros muchos más, como el movimiento de los espermatozoides.
De hecho, estas células sexuales -como pudieron percatarse Ishimoto y su equipo- se mueven eludiendo interacciones simétricas, es decir, forman un vacío en relación con los fluidos que los rodean, para que fuerzas iguales y opuestas eludan la tercera ley de Newton.
Ahora bien, para llegar a sus conclusiones, en 2023, Ishimoto y sus colegas analizaron datos experimentales sobre espermatozoides humanos y también modelaron el movimiento de las algas verdes de un género denominado Chlamydomonas.
Tanto las Chlamydomonas como los espermatozoides utilizan flagelos delgados y flexibles que sobresalen del cuerpo celular y cambian de forma; o a veces también se deforman, para impulsar a las células hacia adelante.
Por otro lado, los fluidos muy viscosos normalmente disiparían la energía de un flagelo, impidiendo que un espermatozoide o un alga se muevan. Y, sin embargo, de alguna manera, los flagelos -que son elásticos– impulsan a estas células sin provocar una respuesta del entorno. Es decir, la tercera ley de Newton deja de funcionar en este contexto porque el exceso de viscosidad no impide que los organismos arriba mencionados se muevan, algo que estaría fuera de toda lógica siguiendo la ley de Newton.
Además, los investigadores descubrieron que las colas de los espermatozoides y los flagelos de las algas tienen una elasticidad extraña, caótica, que permite que estos apéndices flexibles se muevan sin perder mucha energía en el fluido circundante.
Ahora bien, a pesar de la importancia de la elasticidad en el movimiento de la cola y del flagelo, ésta, según Ishimoto, no explica del todo cómo los espermatozoides y algas se propulsan. Por ello, a partir de sus hallazgos, los investigadores crearon un nuevo término para referirse al movimiento que siguen estos organismos. A dicho movimiento lo denominaron “elástico impar” para describir la mecánica interna de los flagelos.
A partir de estos resultados -y de lo que se aprenda de ellos- es posible que en el futuro puedan diseñarse pequeños robots auto ensamblables cuyo propósito sea imitar materiales vivos.
Por otra parte, la elasticidad y la elasticidad impar -sobre todo la última- podría servir para el estudio de sistemas complejos como las relaciones de colectividad que se establecen entre seres humanos en una sociedad.
De hecho, con el advenimiento de la Inteligencia Artificial, se podría utilizar el fenómeno de la elasticidad impar con el propósito de hacer sistemas cada vez más complejos capaces de, quizá algún día, ser conscientes de sí mismos.
Porque la propia consciencia de nosotros mismos y de los demás, algo que nos distingue de los animales, también es un fenómeno extremadamente difícil de comprender ya que, al parecer, no obedece del todo a las leyes clásica de la física (del orden y la medida precisa), sino más bien estaría más cerca de la elasticidad impar, del caos, la incertidumbre y la complejidad.
Con información de: Aristegui Noticias