实际上，论文正文通篇都没有提到其违背牛顿第三定律，更不是网友们普遍在讨论的精子与流体的相互作用，真正表达的是精子由其具有活性而属于奇弹性体，其自身受力后发生的变形会出乎意料之外，不满足互等定理（即非互易性）。从力学上来说，由于与外界发生能量交换，导出了不对称的刚度矩阵，这个不对称的刚度矩阵就是非互易性的来源。

即便是奇弹性体的精子，仍然应该遵循着牛顿第三定律。精子与流体之间，为了计算将精子离散化后各精子小段之间，其作用力与反作用力仍然是等值、方向、共线的。只不过，因为是奇弹性，由于与外界的能量交换，本来传递过来的力可能不大，但是产生的变形却较大，且与力的方向不一致，这源自人类精子本身的细胞活性。

力学Nerd王小胖

腾讯新闻知识官、南京农业大学工学院副教授

近期，日本学者在《PRX: LIFE》上发表了一篇名为“Odd Elastohydrodynamics: Non-Reciprocal Living Material in a Viscous Fluid”的论文，在其摘要中，明确提出了他们通过考虑奇弹性体的非互易行为，探索了活性体牛顿第三定律（以下简称牛三定律）的违反性。

论文摘要

此篇论文一出，牛顿的棺材板似乎要盖不住了。在一些自媒体的传播下，关于牛顿力学体系，特别是关于牛三定律的适用性，引起了极大的讨论。

自媒体的传播（图源：微博截图）

人们的讨论，都在为牛三定律的失效寻找可能的解释。就像下图中的作者认为，这种现象并非违背了牛三定律，而是因为精子太小了，导致游动过程中的雷诺数非常小，此时液体的粘性力变成了主因。所以精子一旦停止了游动，它会立刻停止不前，而普通物体则会因为惯性还能前行一段距离。

为牛三定律失效进行解释（图源：网络截图）

他举了一个低雷诺数下游泳的例子。正常情况下，游泳的时候向后划水，水与手掌相互作用，根据牛三定律，这两个力属于作用力与反作用力，人体在这个力的作用下前进。而在低雷诺数下这种现象将不复存在，也就是你向后划水，却无法前进。人体施加给水的力，结果水并没有同样大小地反过来作用于人体。

网友激烈的讨论（图源：微博截图）

而网友们一个普遍的解释是，牛顿力学不适用微观，或者说精子运动本身就非常慢，反作用力体现不出来。但是，人类精子的尺度尚未小到微观领域，仍然归属于牛顿力学管辖。牛顿力学管辖不了的，比如电子、原子级别的粒子，才交给量子力学处理。日本学者的这项研究其实是理论研究，即便反作用力再小，也会有一个理论上的表达式，所以不存在体现不出来这种说法。

真相究竟是什么？人类精子是否真的打败了牛顿？还需要我们亲自去看一遍这篇论文。日本学者的这篇论文非常晦涩难懂，如果你不想去动脑筋，那么请继续往下看。实际上，除了摘要明确提到了违反牛三定律，正文一个字都没有提到，更多的是非互易性。

参考资料：

[1]Kenta Ishimoto, Clément Moreau, and Kento Yasuda, Odd Elastohydrodynamics: Non-Reciprocal Living Material in a Viscous Fluid, PRX LIFE 1, 023002 (2023)

[2]匡震邦, 非线性连续介质力学, 上海: 上海交通大学出版社 (2002)

[3]Colin Scheibner, Anton Souslov, Debarghya Banerjee et al, Odd elasticity, arXiv:1902.07760v1 [cond-mat.soft] (2019)

[4]W. Cheng, and G. Hu, Odd elasticity realized by piezoelectric material with linear feedback, Sci. China-Phys. Mech. Astron. 64, 114612 (2021)

©版权声明：本文系腾讯较真平台独家稿件，未经授权，禁止媒体转载。欢迎个人转发至朋友圈。

点个“在看”，谣言退散