在过去的 300 年里,我们一直在误读一个主要的物理定律
什么时候牛顿1687年,他在羊皮纸上刻下了他现在著名的运动定律,他只能希望我们在三个世纪后讨论它们。
牛顿用拉丁文写作,概述了三项普遍原则描述了物体的运动是如何在我们的宇宙中被控制的,这些物体已经被翻译、转录、讨论和辩论。
但根据一位语言和数学哲学家的说法,我们可能一直对牛顿第一运动定律的精确措辞进行了解释,但一直都略有错误。
弗吉尼亚理工大学哲学家丹尼尔·霍克想在发现他的东西后“澄清事实”描述作为 1729 年牛顿的拉丁语原则.
基于这个翻译,无数学者和教师从此解读了牛顿第一定律惯性表示物体将继续沿直线移动或保持静止除非外力介入。
这种描述很有效,直到你意识到外力在不断起作用,牛顿肯定会在他的措辞中考虑到这一点。
重新审视档案后,Hoek意识到这种常见的释义具有误解,直到1999年,两位学者发现了一个被忽视的拉丁词的翻译:quatenus,意思是“insofar”,除非。
对 Hoek 来说,这让一切变得不同。Hoek说,新的解读表明,牛顿的意思是物体动量的每一次变化——每一次颠簸、倾斜、转弯和喷射——都是由于外力造成的,而不是描述一个物体在没有力的情况下如何保持其动量。
“通过将那个被遗忘的词(insofar)放回原位,[那些学者]将物理学的基本原理之一恢复到原来的辉煌,”Hoek说解释在一篇描述他的发现的博客文章中,在学术上发表在2022年研究论文.
然而,这个至关重要的修正从未流行起来。即使是现在,它可能也很难在几个世纪的重复重压下获得牵引力。
“有些人觉得我的阅读过于狂野和不合常规,无法认真对待,”Hoek言论.“其他人则认为这显然是正确的,几乎不值得争论。
普通人可能会同意这听起来像是语义学。还有锄头承认重新解释没有也不会改变物理学。但仔细研究牛顿自己的著作,可以澄清这位先驱数学家当时的想法。
“关于惯性定律是什么的问题,已经洒了大量的墨水真为了,”解释Hoek,他在学生时代对牛顿的意思感到困惑。
如果我们采用流行的翻译,即物体沿直线运动,直到一个力迫使它们不这样做,那么它就提出了一个问题:为什么牛顿要写一个关于物体没有外力的定律,而我们的宇宙中没有这样的东西?当重力和摩擦力始终存在时?
“第一定律的全部意义在于推断力的存在,”塔夫茨大学哲学家、牛顿著作专家乔治·史密斯(George Smith)说,告诉记者斯蒂芬妮·帕帕斯(Stephanie Pappas)《科学美国人》。
事实上,牛顿举了三个具体的例子来说明他的第一运动定律:最有见地的,根据 Hoek 的说法,作为一个旋转的陀螺——正如我们所知,由于空气的摩擦,它在紧缩的螺旋中减速。
“通过举这个例子,”Hoek写,“牛顿明确地向我们展示了他所理解的第一定律如何适用于受力作用的加速物体——也就是说,它适用于现实世界中的物体。
霍克说,这种修正的解释带回了牛顿最基本的思想之一,这在当时是完全革命性的。也就是说,行星、恒星和其他天体都受到与地球上物体相同的物理定律的支配。
“速度的每一次变化和方向的每一次倾斜,”Hoek缪斯从原子群到旋转星系——“受牛顿第一定律的支配”。
让我们再次感受到与最遥远的太空的联系。
该论文已发表在科学哲学.
本文的早期版本发布于 2023 年 9 月。