1-й закон Ньютона: помилка в перекладі 300-річної давнини означає необхідність його нової інтерпретації
Книгу Ісаака Ньютона “Математичні початки натуральної філософії” довгий час вважали непорушним стовпом фізики. Однак недавнє дослідження показало можливість неправильного перекладу першого закону руху. Якщо це підтвердиться, то це означатиме, що наше нинішнє розуміння цього закону, який викладався впродовж століть, може бути помилковим. Це відкриття відкриває дискусію про істинний сенс деяких праць Ньютона та їхнє застосування у фізиці.
З моменту публікації в XVII столітті “Математичні початки натуральної філософії” Ісаака Ньютона сформували наше уявлення про основні закони фізики. Ці закони, зокрема, перший закон руху, стали основою сучасної фізики.
Однак згідно з результатами дослідження, опублікованими в журналі “Філософія науки”, перший закон руху, який зазвичай розуміють як такий, що регулює тільки рух тіл без дії сили, насправді може бути сильнішим і загальнішим принципом. Даніель Хоек, провідний автор дослідження, припускає, що помилка в перекладі могла змінити наше сприйняття. За його словами, цей закон обмежує ступінь зміни стану руху будь-якого тіла, навіть якщо на нього діють зовнішні сили.
Помилка перекладу
Перший англійський переклад “Математичні початки натуральної філософії” Ньютона зіграв вирішальну роль у поширенні його ідей в англомовному світі. Випущений незабаром після смерті Ньютона, цього перекладу з нетерпінням чекала наукова спільнота того часу, яка прагнула зрозуміти революційні закони руху Ньютона. Однак згідно з останніми дослідженнями, виявилося, що в цьому перекладі містилася суттєва помилка, що стосується першого закону руху. “Будь-яке тіло перебуває в стані спокою або рівномірного прямолінійного руху, за винятком тих випадків, коли воно змушене змінити свій стан під дією сил, що діють на нього”.
У цьому перекладі міститься непомічена досі помилка, яка визначила розуміння і застосування цього фундаментального закону кількома поколіннями викладачів і студентів. “Вони інтерпретували цей закон як такий, що стосується тіл, на які не діє жодна сила”, – пояснює Даніель Хоек у статті, написаній ним для журналу IAI News.
На його думку, використання Ньютоном латинського виразу “окрім міри” (nisi quatenus) було зроблено не для того, щоб дати зрозуміти, що закон стосується тільки таких тіл, а для того, щоб підкреслити, що рух змінюється тільки тією мірою, якою до цього змушує сила. Інакше кажучи, пише Гоєк, точніше формулювання стосувалося б усіх тіл: “Кожна зміна в стані руху тіла відбувається через прикладені сили”.
За десятиліття це хибне трактування зміцнилося в підручниках, курсах і дослідженнях, встановивши стандарт, який тільки нещодавно був оскаржений. Значення цієї помилки величезне, оскільки вона потенційно може стати основою для експериментів, теорій та інновацій, заснованих на недосконалому розумінні початкового закону Ньютона.
Наслідки цього відкриття
Перший закон Ньютона, часто званий законом інерції, є фундаментальною концепцією, що слугує основою для багатьох теорій і застосувань у фізиці. Він описує поведінку об’єктів за відсутності зовнішніх сил, що діють на них. Якщо нова інтерпретація, запропонована Хоеком, виявиться правильною, то це поставить під сумнів безліч принципів і теорій, що випливають із цього закону.
Динаміка рухомих тіл — це галузь, яка значною мірою спирається на перший закон Ньютона. Він використовується для пояснення всього — від руху планет у космосі до руху транспортних засобів на Землі. Навіть невелика зміна в розумінні цього закону може вимагати переоцінки багатьох теорій і моделей, заснованих на ньому.
Ба більше, це може вплинути на методику викладання фізики. Можливо, знадобиться скоригувати підручники, навчальні програми та методи викладання з урахуванням нового розуміння. Крім того, дослідникам, можливо, доведеться повернутися до колишніх експериментів або розробити нові, щоб перевірити і підтвердити цю нову інтерпретацію.
Реакція наукової спільноти
Оскарження давно усталених уявлень, особливо таких фундаментальних, як перший закон Ньютона, завжди викликає бурхливу реакцію в науковій спільноті. Нова інтерпретація Хоєка не стала винятком.
З одного боку, є ті, хто розглядає цю інтерпретацію як просту академічну цікавість. На їхню думку, навіть якщо переклад був помилковим, то застосування закону на практиці не обов’язково було помилковим. Вони стверджують, що експерименти, спостереження і застосування цього закону дають послідовні й передбачувані результати. Таким чином, навіть якщо формулювання було недосконалим, воно виконало своє завдання, забезпечивши вченим ефективні рамки для роботи.
З іншого боку, є й ті, хто вбачає в цьому відкритті можливість переосмислити й поглибити наше розуміння законів руху. Для цих дослідників та істориків помилка в перекладі не є чимось незначним, оскільки вона може вплинути на розуміння та викладання концепцій. Вони вважають, що така інтерпретація може призвести до появи нових перспектив, новаторських експериментів і більш тонкого погляду на роботи Ньютона.
Хоча точні наслідки такої інтерпретації ще належить з’ясувати, очевидно, що це відкриття, якщо воно буде підтверджено, здатне змінити наше уявлення про самі основи фізики.
