300年來，我們可能一直在誤釋牛頓第一運動定律
2023-09-18 11:18:46 technews(臺）數學家安德魯·默特（Andrew Motte）在1729 年將牛頓（Isaac Newton）第三版運動定律拉丁原文翻譯成英文，最終成為后世引用源頭，無數學者依此翻譯將牛頓第一運動定律（Newton's first law）解釋為：除非物體受任何外力干涉（比如拉、推），否則它會永遠以勻速直線運動（運動速度不變）或保持靜止，這種運動狀態不變的性質也稱為「慣性」 。
但維吉尼亞理工大學數學哲學家Daniel Hoek 發現，物體沿直線運動、除非有一個力迫使它們改變方向的主流翻譯，似乎衍生一個問題：宇宙中每個物體都受到力的作用，嚴格來說，不受外力作用的物體根本不存在，沒有任何東西處于完全穩定的勻速線性運動，假如宇宙不存在這種物體，為什么牛頓要寫一個關于不受外力作用的物體定律？
事實上，亨利·龐加萊（Henri Poincaré）、亞瑟·愛丁頓（Arthur Eddington）等著名物理學家也曾就這問題撰寫過文章，但哲學家們也為牛頓提出各種各樣“借口”。
不過Daniel Hoek 認為牛頓是位邏輯極其清晰的思想家，也會謹慎選擇自己措辭，于是他重新檢視各種檔案，結果有了不同發現。
在牛頓拉丁原話中，Andrew Motte 的翻譯忽略了一個詞：quatenus，意思是「范圍內」。為了強調這點，牛頓還用一個非常有說服力的例子來闡述第一定律：一個旋轉陀螺的各部分透過內聚力不斷將彼此從直線運動中拉回，它不會停止旋轉，除非它被空氣阻滯。
也就是說，陀螺各部份并非不受力，顯然也不會沿直線移動，它們的運動狀態僅在施加的力迫使它們改變范圍內改變。對Daniel Hoek 來說，他就不會描述一個物體在沒有外力作用的情況下如何保持其動量，而是物體動量每一次變化──顛簸、傾斜、轉向、沖刺等，都是由外力造成。
普通人可能認為這僅是語義不同，Daniel Hoek 也承認重新解釋并不會改變物理學，但仔細研究牛頓著作可以厘清這位先驅數學家當時想法，也能讓行星、恒星、其他天體等都受到與地球上物體相同的物理定律控制。
新論文發表在《Philosophy of Science》期刊。論文鏈接：
https://www.cambridge.org/core/journals/philosophy-of-science/article/abs/forced-changes-only-a-new-take-on-the-law-of-inertia/3B1DE948FEEC58CD6EB3627F7976CB8F
關鍵詞： 牛頓第一運動定律
