翻译 | 亚人
编辑| 韦晓
三百多年来什么是牛顿的第一定律,牛顿第一定律的英文翻译一直存在“轻微错误”,而这个误译让人们了解了自然哲学家先驱艾萨克·牛顿是如何奠定力学基础的。 的想法并获得了新的认识。
牛顿第一定律:
每个物体都处于静止或静止状态,因为它是由 到其状态的。 (科恩翻译)
所有物体始终保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态。 (人民教育出版社高中物理必修课1)
牛顿第一定律通常这样解释:“运动中的物体倾向于保持运动状态,静止的物体倾向于保持静止状态。” 但这个看似显而易见的惯性定律却有着复杂的历史。 17世纪,牛顿在他的《自然哲学的数学原理》一书中用拉丁文写道:“任何物体都保持其原始状态,要么静止,要么匀速直线运动,直到受到外力的推动。来改变现状。”
“omne in suo vel in,nisi illud a suum。”
“每个物体都必须保持静止状态或匀速直线运动状态,除非受到外力迫使它改变状态。”
弗吉尼亚理工大学的哲学家丹尼尔·霍克( Hoek)表示,几个世纪以来,许多科学哲学家都将这一定律解释为描述不受任何外力作用的物体。 例如,1965年,牛顿学者布赖恩·埃利斯(Brian Ellis)解释了牛顿的话:“每个不受任何力影响的物体都会保持原来的状态,要么静止,要么匀速直线运动。 但霍克指出,这是令人费解的什么是牛顿的第一定律,因为宇宙中没有任何物体能够完全不受外力的影响。为什么我们要总结出一个定律:不存在?
《自然哲学的数学原理》插图来源:UCL & from , UK CC BY 2.0
2022年,霍克在《科学哲学》杂志上发表论文,认为牛顿无意用第一定律来解释没有外力作用的想象物体。 牛顿使用拉丁词“nisi”(意思是“除非在这种情况下”)并不是表明定律仅限于此类物体,而是指出物体只有在受到作用时才能改变其运动状态通过外力。 换句话说,下面的解释更适合描述现实世界中的所有物体:物体运动状态的所有变化都是由施加的外力产生的。
这种差异似乎不切实际,因为牛顿的经典力学理论早已被阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论所取代。 然而,加拿大安大略省西部大学物理哲学史学家罗伯特·迪萨尔表示,爱因斯坦的理论是基于牛顿理论的。 人们正在用误译的牛顿第一定律来证明爱因斯坦的理论和牛顿的理论之间存在本质的哲学差异。 特别是,有些人认为牛顿第一定律是循环论证。 该定律规定,没有外力的物体要么沿直线运动,要么保持静止。 但你怎么知道这些物体不受外力的作用呢? 嗯,因为它们沿直线移动或保持静止。
“这篇论文让我们更容易看出为什么这个想法是错误的,”迪萨尔说。 牛顿不仅无意为没有外力作用的假想物体制定一条定律,而且他的同时代人也没有那样解释该定律。 “我认为这是后人回顾历史时会做出的解释,”迪索尔特说。
塔夫茨大学哲学家、牛顿著作专家乔治·史密斯表示,牛顿后来的著作明确表示,他的第一定律是用来描述所有物体的,而不仅仅是没有外力作用的理论物体。 “第一定律的中心思想是投机力量的存在,”史密斯说。 在牛顿写作的时代,人们绝不会想到物体需要在外力的作用下运动,因为各种古代理论都说物体本身具有自主运动的能力。 例如,亚里士多德认为天体是由一种称为以太(ether)的理论形式的物质组成的,并在自然循环中运动。 牛顿在自己的著作中拒绝了所有这些古老的观点,同时指出没有任何物体不受外力的作用。
1729 年,牛顿去世后,安德鲁·莫特将牛顿的理论从拉丁文翻译成英文。 他用“除非”( )代替“除非在”( )下,从那时起,关于他的理论的混乱至今仍然存在。 霍克解释说,这种微妙的差异使我们认为牛顿正在谈论一个不受外力作用的物体,而不是解释为什么所有物体都会对外力做出反应。 后来,人们“很可能在很大程度上没有回到原来的翻译”。
安德鲁·莫特翻译的牛顿第一定律:
每个处于静止状态或处于正确直线状态的物体都会通过“d”达到该状态。
犹他大学物理教育研究员拉蒙·巴泰勒米认为,对牛顿第一定律的新解释更加完整。 科学家用来传达他们的想法的词汇可以对理解产生巨大的影响,尤其是对学生而言。 “我认为人们仍在谈论这个问题真的很有趣,”巴泰勒米说。 “这表明关于(牛顿第一定律)仍然有讨论的空间......我们总是可以为学生提供更多参与的机会,这是通过看到不同的解释来教育人们物理知识的好方法。”
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本文转载自公众号“科研圈”(id:)
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