محققان میگویند قانون اول نیوتون اشتباه ترجمه شده و این باعث شده تفسیر اشتباهی از افکار آیزاک نیوتن، دانشمند و فیزیکدان مشهور داشته باشیم.
آیزاک نیوتون، دانشمند و فیزیکدان مشهور قرن هفده و هجدهم میلادی را همه میشناسند و قوانین سهگانهی او را همه در کتابهای درسی فیزیک خواندهایم و احتمالا خیلی از شما، این قوانین را از بر شدهاید. حالا محققان بعد از این همه سال میگویند احتمالا اشتباهی در ترجمه قانون اول نیوتون رخ داده است و تمام زحمات ما برای حفظ کردن این قانون را بر باد دادهاند.
قانون اول نیوتون برای سالهای طولانی، با این عنوان شرح داده میشد: «اشیای در حال حرکت تمایل دارند در حرکت بمانند و اجسام در حال سکون تمایل دارند ساکن باقی بمانند.» در واقع طبق این قانون که با نام قانون لختی اجسام یاد میشود، اجسام تمایل دارند حالت قبلی حرکتی خود را حفظ کنند؛ تا زمانی که نیرویی به آنها وارد شود. به این قانون، قانون لختی یا اینرسی هم گفته میشود.
آیزاک نیوتن در کتاب Philosophiae Naturalis Principia Mathematica که در قرن هفدهم به زبان لاتین نوشت، گفته بود هر جسمی در حالت سکون یا حرکت یکنواخت مستقیم به جلو به حرکت خود ادامه میدهد، مگر این که توسط نیروهایی تحت تاثیر قرار بگیرد و مجبور به تغییر حالت خود شود. حالا دانیل هوک، فیلسوف ویرجینیا تک در مقالهای که اخیرا منتشر کرده، اظهار کرده بسیاری از فیلسوفان در طول قرنها، این قانون را به اجسامی تعبیر کردند که هیچ نیرویی بر آنها وارد نمیشود. برایان الیس در سال 1965 یکی از این افراد بود که میگفت هر جسمی که تحت تاثیر نیرو قرار نگیرد، در حالت سکون یا حرکت یکنواخت خود در خط مستقیم، به حالت حرکتی خود ادامه میدهد. با این حال یک ابهام در این خصوص وجود دارد؛ چرا که هیچ جسمی در جهان وجود ندارد که نیروهای خارجی بر آن اعمال نشود.
اخیرا در مقالهای که در مجله فلسفه علم منتشر شده، به این موضوع بیشتر پرداخته شده است. دانیل هوک میگوید آیزاک نیوتن قصد نداشت در قانون اول خود به اجسام خیالی و بدون نیرو اشاره کند. بهگفته دانیل هوک، نیوتن در کتاب خود از کلمه لاتین nisi quatenus استفاده کرده که بهمعنای «بهجز تا حدی» است.
بنابراین میتوان اینطور تفسیر کرد که طبق قانون اول نیوتون، اجسام به حالت سکون یا حرکت یکنواخت خود ادامه میدهد، تا جایی که یک نیرو بهاندازهای باشد که بتواند آن را به تغییر حالت حرکتی خود وادار کند. دانیل هوک تفسیر بهتر قانون اول نیوتن را به این شرح نوشته است: «هر تغییر در حرکت اجسام، بهدلیل نیروهای تحت تاثیر اتفاق میافتد.»
رابرت دی سال، مورخ فلسفه فیزیک در دانشگاه وسترن انتاریو در این خصوص گفته است مردم از تفسیرهای اشتباه قانون اول نیوتن استفاده کردهاند تا به این نتیجه برسند که نظریههای اینشتین و نیوتون دارای اختلاف نظرهای اساسی فلسفی هستند. گفتنی است که نظریههای نیوتون با نظریه نسبیت عام آلبرت اینشتین جایگزین شده و رابرت دی سال در همین رابطه گفته، نظریه اینشتین بر پایه نیوتن بنا نهاده شده است.
رابرت دی سال در ادامه گفت این مقالهی جدید، تشخیص چرایی اشتباه در دیدگاهها را برای ما راحتتر میکند. در واقع نیوتن اصلا قصد نداشت قانونی را درباره اجسام خیالی بدون نیرو وضع کند و حتی معاصران او نیز چنین تفسیری نداشتند؛ بلکه این تفسیر اشتباه ناشی از دید مردم به گذشته بوده است.
جورج اسمیت، فیلسوف دانشگاه تافتس نیز اظهار کرد:
نوشتههای بعدی آیزاک نیوتون کاملا روشن کردهاند که وی اولین قانون خود را در خصوص همه اجسام بیان کرده و منظور او فقط اجسام بدون نیرو نبوده است. قانون اول نیوتن قصد دارد وجود نیرو و تاثیر آن را به ما بگوید. وقتی نیوتن مشغول نوشتن این قانون بود، اینکه اجسام برای حرکت به نیرویی خارجی نیاز دارند، اصلا بدیهی نبود. حتی تئوریهای قدیمی درباره اجسامی که قدرت متحرکسازی خاص خود را دارند، بیان شده بود. برای مثال، ارسطو فکر میکرد اجرام آسمانی بهطور طبیعی بهصورت دایرهای حرکت میکنند. نیوتن تمام این ایدههای قدیمی را در نوشتههایش رد کرد و بیان کرده بود جسمی که هیچ نیرویی روی آن وارد نشود، وجود خارجی ندارد.
دلیل تفسیر اشتباه قانون اول نیوتون چه بود؟
اما تفسیر اشتباه و تغییر در ترجمه قانون اول نیوتون از کجا آغاز شد؟ اندرو موته در سال 1729 میلادی، متن لاتینی که توسط نیوتون نوشته شده بود را به زبان انگلیسی ترجمه کرد. وی در این متن به جای عبارت nisi quatenus بهمعنای «بهجز تا حدی»، از کلمه «مگر» استفاده کرد و همین تفاوت کوچک باعث شد این تفسیر بهوجود بیاید که نیوتون در قانون اول خود به اجسام بدون نیرو اشاره میکند.
رامون بارتلمی، محقق آموزش فیزیک در دانشگاه یوتا گفته حالا تفسیر جدیدی که از قانون اول نیوتن داریم، بسیار کاملتر است. بهگفتهی او، کلمات و جملاتی که دانشمندان برای انتقال ایدههای خود استفاده میکنند، روی درک ما و بهخصوص روی دانشآموزان بسیار تاثیرگذار هستند. بارتلمی افزود هر زمانی که بتوانیم فرصتهای بیشتری را برای درگیر شدن دانشآموزان فراهم کنیم تا بتوانند تفسیر متفاوتی را ببینند، راه هیجانانگیزی برای درگیر کردن مردم در فیزیک بهوجود آوردهایم.