(Татьяна Шишкина / Unsplash)
Когда <a>Исаак Ньютон</a> в 1687 году записал на пергаменте свои ныне знаменитые законы движения, он мог только надеяться, что мы будем обсуждать их три столетия спустя.
Ньютон, написав на латыни, изложил три универсальных принципа, описывающих, как управляется движение объектов в нашей Вселенной, которые были переведены, расшифрованы, подробно обсуждены.
Но, по словам философа языка и математики, мы, возможно, все это время немного неправильно интерпретировали точную формулировку ньютоновского первого закона движения.
Философ из Технологического института Вирджинии Дэниел Хук хотел "внести ясность" после того, как обнаружил то, что он описывает как "неуклюжий неправильный перевод" в оригинальном английском переводе латинских начал.
С тех пор, основываясь на этом переводе, бесчисленные ученые и преподаватели интерпретировали первый закон инерции Ньютона как означающий, что объект будет продолжать двигаться по прямой или оставаться в состоянии покоя, если не вмешается внешняя сила.
Это описание хорошо работает до тех пор, пока вы не поймете, что постоянно действуют внешние силы, что Ньютон наверняка учел бы в своей формулировке.
Просматривая архивы, Хук понял, что этот распространенный перефразировочный перевод содержал неправильное толкование, которое оставалось незамеченным до 1999 года, когда двое ученых обратили внимание на перевод одного латинского слова, которое было упущено из виду: quatenus, что означает "постольку, поскольку", а не если.
Для Хука это имеет решающее значение. Вместо описания того, как объект сохраняет свой импульс, если на него не воздействуют никакие силы, Хук говорит, что новое прочтение показывает, что Ньютон имел в виду, что каждое изменение импульса тела – каждый толчок, падение, вираж и рывок – происходит из-за внешних сил.
"Вернув на место одно забытое слово [постольку поскольку], [эти ученые] вернули одному из фундаментальных принципов физики его первоначальное великолепие", - объясняет Хук в блоге, описывающем его выводы, опубликованные академически в исследовательской статье 2022 года.
Однако это важнейшее исправление так и не прижилось. Даже сейчас оно может с трудом набирать обороты под тяжестью столетий повторения.
"Некоторые считают мое чтение слишком диким и нетрадиционным, чтобы воспринимать его всерьез", - замечает Хук. "Другие думают, что оно настолько очевидно правильное, что едва ли стоит спорить".
Обычные люди могли бы согласиться, что это звучит как семантика. И Хук признает, что переосмысление не изменило и не изменит физику. Но тщательное изучение трудов самого Ньютона проясняет, о чем думал математик-первопроходец в то время.
"Много чернил было пролито на вопрос, для чего на самом деле нужен закон инерции", - объясняет Хук, который в студенческие годы был озадачен тем, что имел в виду Ньютон.
Если мы примем общепринятый перевод, согласно которому объекты движутся по прямым линиям, пока сила не заставит их двигаться иначе, то возникает вопрос: зачем Ньютону писать закон о телах, свободных от внешних воздействий, когда в нашей Вселенной такого нет; когда гравитация и трение присутствуют всегда?
"Весь смысл первого закона в том, чтобы сделать вывод о существовании силы", - сказал Джордж Смит, философ из Университета Тафтса и эксперт по трудам Ньютона, журналистке Стефани Паппас для Scientific American.
Фактически, Ньютон привел три конкретных примера, иллюстрирующих его первый закон движения: самым проницательным, по словам Хука, является вращающийся волчок, который, как мы знаем, замедляется по затягивающейся спирали из-за трения воздуха.
"Приводя этот пример, - пишет Хук, - Ньютон недвусмысленно показывает нам, как Первый закон, как он его понимает, применим к ускоряющимся телам, на которые действуют силы, то есть он применим к телам в реальном мире".
Хук говорит, что эта пересмотренная интерпретация возвращает к одной из самых фундаментальных идей Ньютона, которая была совершенно революционной в то время. То есть планеты, звезды и другие небесные тела подчиняются тем же физическим законам, что и объекты на Земле.
"Каждое изменение скорости и каждый наклон в направлении, – размышляет Хук, – от скоплений атомов до вращающихся галактик - "управляется Первым законом Ньютона".
Благодаря этому мы все снова почувствуем связь с самыми дальними уголками космоса.
Статья опубликована в Philosophy of Science.