牛顿第三定律不存在的世界是什么样的？在最新的实验中，两层微粒子以不同的高度飘浮在电极的上方，科学家通过它们来研究如果牛顿第三定律不再成立，有了非相互作用力，对统计力学将有何影响。也许有人不知道“牛顿第三定律”是什么，但每个人都很熟悉它的内容：每个力都有与它大小相等、方向相反的反作用力。这一定律在日常生活的很多情况下都能体现，比如走路：我们的脚向后推一下地面，地面就会产生一个大小相等的向前推力。
牛顿第三定律在理解与研发汽车、飞机、火箭、船舶等技术上也有着不可或缺的作用。然而，即使牛顿第三定律被看作一条物理学基本定律，在一些非平衡情况下，它也是可以不成立的。如果两个物体或粒子违反了牛顿第三定律，它们之间的相互作用就被称为“非相互作用力”（nonreciprocal interaction）。
当周围环境参与了两个粒子之间的相互作用（比如环境相对于两个粒子发生移动）时，就可能“破坏”牛顿第三定律。尽管已经有无数实验研究了有非相互作用力的粒子，但我们对这些系统在微观层次上（即统计力学方面）的表现仍然知之甚少。
在新发表于《物理评论X》（Physical Review X）上的一篇研究中，Alexei Ivlev与其同事研究了不同类型的非相互作用力下系统的统计力学特征，发现了一些惊人的结果——比如在粒子尺度上，可能会产生极高的温度梯度。研究人员在实验中实现的一种具有非相互作用力的系统，就是在等离子室中飘浮在电极上方的带电微粒。该系统有两种不同类型的微粒，它们的大小和密度都不相同，因而飘浮的高度也不同。
科学家还可以通过调节电场的大小增加两层颗粒之间的高度差，从而增加温度差。尽管这一等离子体实验描述的是二维系统中的作用力-反作用力对称性破缺，在三维系统中也能发生类似的现象。科学家认为，不管是二维还是三维的对称性破缺，都会带来不寻常的奇异现象，他们希望在将来能展开进一步研究。