翻譯 | 亞人
編輯| 韋曉
三百多年來(lái)什么是牛頓的第一定律，牛頓第一定律的英文翻譯一直存在“輕微錯(cuò)誤”，而這個(gè)誤譯讓人們了解了自然哲學(xué)家先驅(qū)艾薩克·牛頓是如何奠定力學(xué)基礎(chǔ)的。 的想法并獲得了新的認(rèn)識(shí)。
牛頓第一定律：
每個(gè)物體都處于靜止或靜止?fàn)顟B(tài)，因?yàn)樗怯?到其狀態(tài)的。 （科恩翻譯）
所有物體始終保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)。 （人民教育出版社高中物理必修課1）
牛頓第一定律通常這樣解釋：“運(yùn)動(dòng)中的物體傾向于保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，靜止的物體傾向于保持靜止?fàn)顟B(tài)。” 但這個(gè)看似顯而易見(jiàn)的慣性定律卻有著復(fù)雜的歷史。 17世紀(jì)，牛頓在他的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書(shū)中用拉丁文寫道：“任何物體都保持其原始狀態(tài)，要么靜止，要么勻速直線運(yùn)動(dòng)，直到受到外力的推動(dòng)。來(lái)改變現(xiàn)狀。”
“omne in suo vel in，nisi illud a suum。”
“每個(gè)物體都必須保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，除非受到外力迫使它改變狀態(tài)。”
弗吉尼亞理工大學(xué)的哲學(xué)家丹尼爾·霍克（ Hoek）表示，幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)，許多科學(xué)哲學(xué)家都將這一定律解釋為描述不受任何外力作用的物體。 例如，1965年，牛頓學(xué)者布賴恩·埃利斯（Brian Ellis）解釋了牛頓的話：“每個(gè)不受任何力影響的物體都會(huì)保持原來(lái)的狀態(tài)，要么靜止，要么勻速直線運(yùn)動(dòng)。 但霍克指出，這是令人費(fèi)解的什么是牛頓的第一定律，因?yàn)橛钪嬷袥](méi)有任何物體能夠完全不受外力的影響。為什么我們要總結(jié)出一個(gè)定律：不存在？
《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》插圖來(lái)源：UCL & from , UK CC BY 2.0
2022年，霍克在《科學(xué)哲學(xué)》雜志上發(fā)表論文，認(rèn)為牛頓無(wú)意用第一定律來(lái)解釋沒(méi)有外力作用的想象物體。 牛頓使用拉丁詞“nisi”（意思是“除非在這種情況下”）并不是表明定律僅限于此類物體，而是指出物體只有在受到作用時(shí)才能改變其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)通過(guò)外力。 換句話說(shuō)，下面的解釋更適合描述現(xiàn)實(shí)世界中的所有物體：物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的所有變化都是由施加的外力產(chǎn)生的。
這種差異似乎不切實(shí)際，因?yàn)榕ｎD的經(jīng)典力學(xué)理論早已被阿爾伯特·愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論所取代。 然而，加拿大安大略省西部大學(xué)物理哲學(xué)史學(xué)家羅伯特·迪薩爾表示，愛(ài)因斯坦的理論是基于牛頓理論的。 人們正在用誤譯的牛頓第一定律來(lái)證明愛(ài)因斯坦的理論和牛頓的理論之間存在本質(zhì)的哲學(xué)差異。 特別是，有些人認(rèn)為牛頓第一定律是循環(huán)論證。 該定律規(guī)定，沒(méi)有外力的物體要么沿直線運(yùn)動(dòng)，要么保持靜止。 但你怎么知道這些物體不受外力的作用呢？ 嗯，因?yàn)樗鼈冄刂本€移動(dòng)或保持靜止。
“這篇論文讓我們更容易看出為什么這個(gè)想法是錯(cuò)誤的，”迪薩爾說(shuō)。 牛頓不僅無(wú)意為沒(méi)有外力作用的假想物體制定一條定律，而且他的同時(shí)代人也沒(méi)有那樣解釋該定律。 “我認(rèn)為這是后人回顧歷史時(shí)會(huì)做出的解釋，”迪索爾特說(shuō)。
塔夫茨大學(xué)哲學(xué)家、牛頓著作專家喬治·史密斯表示，牛頓后來(lái)的著作明確表示，他的第一定律是用來(lái)描述所有物體的，而不僅僅是沒(méi)有外力作用的理論物體。 “第一定律的中心思想是投機(jī)力量的存在，”史密斯說(shuō)。 在牛頓寫作的時(shí)代，人們絕不會(huì)想到物體需要在外力的作用下運(yùn)動(dòng)，因?yàn)楦鞣N古代理論都說(shuō)物體本身具有自主運(yùn)動(dòng)的能力。 例如，亞里士多德認(rèn)為天體是由一種稱為以太（ether）的理論形式的物質(zhì)組成的，并在自然循環(huán)中運(yùn)動(dòng)。 牛頓在自己的著作中拒絕了所有這些古老的觀點(diǎn)，同時(shí)指出沒(méi)有任何物體不受外力的作用。
1729 年，牛頓去世后，安德魯·莫特將牛頓的理論從拉丁文翻譯成英文。 他用“除非”（ ）代替“除非在”（ ）下，從那時(shí)起，關(guān)于他的理論的混亂至今仍然存在。 霍克解釋說(shuō)，這種微妙的差異使我們認(rèn)為牛頓正在談?wù)撘粋€(gè)不受外力作用的物體，而不是解釋為什么所有物體都會(huì)對(duì)外力做出反應(yīng)。 后來(lái)，人們“很可能在很大程度上沒(méi)有回到原來(lái)的翻譯”。
安德魯·莫特翻譯的牛頓第一定律：
每個(gè)處于靜止?fàn)顟B(tài)或處于正確直線狀態(tài)的物體都會(huì)通過(guò)“d”達(dá)到該狀態(tài)。
猶他大學(xué)物理教育研究員拉蒙·巴泰勒米認(rèn)為，對(duì)牛頓第一定律的新解釋更加完整。 科學(xué)家用來(lái)傳達(dá)他們的想法的詞匯可以對(duì)理解產(chǎn)生巨大的影響，尤其是對(duì)學(xué)生而言。 “我認(rèn)為人們?nèi)栽谡務(wù)撨@個(gè)問(wèn)題真的很有趣，”巴泰勒米說(shuō)。 “這表明關(guān)于（牛頓第一定律）仍然有討論的空間......我們總是可以為學(xué)生提供更多參與的機(jī)會(huì)，這是通過(guò)看到不同的解釋來(lái)教育人們物理知識(shí)的好方法。”
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本文轉(zhuǎn)載自公眾號(hào)“科研圈”（id：）
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